KR101098226B1

KR101098226B1 - 소형누전차단기의 순시트립장치

Info

Publication number: KR101098226B1
Application number: KR1020110058022A
Authority: KR
Inventors: 김관영; 최원규; 임봉주
Original assignee: 주식회사 대륙
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2011-12-27

Abstract

본 발명은 과전류차단기의 아마추어장치에 관한 것으로, 본 발명은 중단부가 상향으로 절곡된 바형 고정부와, 상기 고정부의 하부에서 일부가 고정되며, 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈과, 일단이 상기 고정부의 외측에 본딩되며, 상기 고정부의 반대편으로 돌출되어 복원력을 가지는 탄성돌출부를 포함하는 탄성부와, 상기 탄성부의 탄성돌출부에 내면 일측이 접합되어, 상기 과전류의 유입시 상부가 상기 바이메탈측으로 회동하며, 과전류의 유입이 없을 때 원래의 위치로 복원되는 아마추어를 포함한다. 본 발명은 탄성부의 구조를 변경하여 탄성부에 의한 탄성력으로 아마추어의 복귀가 용이하게 되어 별도의 복원을 위한 스프링 등의 별도 부품을 사용하지 않아도 되기 때문에 구조가 보다 단순해지고, 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

소형누전차단기의 순시트립장치{Trip device for earth leakage breaker}

본 발명은 소형누전차단기의 순시트립장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 순간 과전류가 인가되는 경우 아마추어의 작동 및 복원이 용이하도록 하여 순시동작 성능을 향상시킨 소형누전차단기의 순시트립장치에 관한 것이다.

최근에 들어, 주택용 누전차단기의 규격 KS에서 IEC(K61009-1,주택용 및 이와 유사한 용도의 과전류 보호장치를 가진 누전차단기) 변경됨에 따라, 단락차단 성능에 대한 기술이 만족되어야 하고, 극한 단락의 조건에서 단락성능을 만족해야 하는 기술이 필요하게 되었다. 일반적으로, 소형 과전류차단기는 그 크기를 줄이면서도 ICE 규격에 맞춰 단락성능이 500A 이상에서도 순시기능을 할 수 있어야 한다. 이와 같은 소형 과전류차단기의 규격에 따라 과전류의 발생시 코일의 자력에 의해 이동되어 트립이 가능하도록 하기 위한 아마추어장치들이 개발되어 왔다.

특허 제10-0923683호에는 소형 과전류차단기에 적용되는 아마추어장치에 관하여 기재되어 있으며, 이를 참조하여 종래 과전류차단기의 아마추어장치를 보다 상세히 설명한다. 도 1은 등록특허 10-0923683호에 기재된 과전류차단기의 아마추어장치로서, 바이메탈(2), 고정코어(3), 아마추어(4) 및 고정대(6)를 포함하며, 고정코어 상부의 요크(5)는 상기 아마추어(4)가 회동가능하게 결합되는 힌지구를 구비한다. 상기 종래 아마추어장치는 통전 회로에서 과전류보다 큰 단락전류가 흐를 때 아마추어(4)가 흡인력에 의하여 고정 코어(3) 쪽으로 이동하여 차단기의 트립바(도면 미도시)를 트립 위치로 만들어 단락전류를 차단하게 된다.

이와 같은 구성의 종래 아마추어장치는 그 구성이 단순하고 소형 과전류차단기에 적합한 구성을 가지고 있으나, 아마추어(4)의 복귀 동작에서 탄성력을 제공하는 부분이 없으며, 요크(5)에 아마추어(4)가 힌지결합되기 때문에 조립성이 나빠 제조가 용이하지 않으며, 수율이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 순시 과전류에 의한 트립 동작 후 아마추어의 순시 복원력이 우수한 소형누전차단기의 순시트립장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전원을 차단 또는 인가하는 기능을 수행하는 핸들과, 상기 핸들을 트립시켜 전원을 차단하는 트립바와, 상기 트립바를 구동하기 위한 순시트립장치를 포함하는 소형누전차단기의 순시트립장치에 있어서, 상기 순시트립장치는, 일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된 고정부; 상기 고정부의 후방에 위치하며, 상기 고정부의 하부에서 일측이 고정되고 타측은 상향으로 절곡되어 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈; 일단이 상기 고정부의 외측에 접합되며, 상기 고정부의 반대편으로 돌출되어 복원력을 가지는 탄성돌출부를 포함하는 탄성부; 및 상기 탄성부의 탄성돌출부에 내면 일측이 접합되어, 순시 과전류의 유입시 상부가 상기 고정부측으로 회동하여 상기 트립바를 구동하며, 순시 과전류의 유입이 없을 때 원래의 위치로 복원되는 아마추어;를 포함하여 이루어지되,
상기 고정부와 상기 바이메탈은 상하로 각각 일치하는 체결공을 구비하여, 상기 고정부와 상기 바이메탈이 순차적으로 위치하면서 상호 볼트결합된 것을 특징으로 하는 소형누전차단기의 순시트립장치를 제공한다.

본 발명에서 고정부와 바이메탈은 상하로 각각 일치하는 체결공을 구비하여, 상기 고정부와 상기 바이메탈이 순차적으로 위치하면서 상호 볼트결합될 수 있다.

또한 본 발명에서, 탄성부는 아마추어의 측면 외측에 접하여 위치하는 양 측면부; 상기 양 측면부에서 상호 마주하는 측으로 절곡되어 상기 고정부의 외측에 접합되는 접합부; 상기 접합부의 반대편측 양 측면부의 하부를 상호 연결하는 연결부; 및 상기 연결부의 중앙에서 상기 아마추어의 내측방향으로 절곡되어 상기 아마추어의 내측면에 상부가 접합되는 탄성돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 탄성부는, 상기 양 측면부, 상기 접합부, 상기 연결부 및 상기 탄성돌출부가 일체로 형성되는 금속재 박판일 수 있다.
또한, 본 발명에서 탄성부의 측면부에는 일측에 관통홀이 형성되고 고정부의 상향으로 절곡된 타측의 양측면에는 돌기가 형성되어, 측면부의 관통홀이 돌기에 삽입됨으로써, 탄성부가 고정부에 위치고정될 수 있다. 고정부에 형성된 돌기에 탄성부의 측면부에 형성된 관통홀이 삽입되면 탄성부가 위치 고정되기 때문에 탄성부를 고정부에 쉽게 부착할 수 있다는 장점을 가진다. 또한, 탄성부의 작동시에도 고정부의 돌기에 의해 탄성부가 위치 고정되어 있기 때문에 돌기가 축의 역할을 수행하여 탄성부의 작동이 일정하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전원을 차단 또는 인가하는 기능을 수행하는 핸들과, 상기 핸들을 트립시켜 전원을 차단하는 트립바와, 상기 트립바를 구동하기 위한 순시트립장치를 포함하는 소형누전차단기의 순시트립장치에 있어서, 상기 순시트립장치는, 일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된 고정부; 상기 고정부의 후방에 위치하며, 상기 고정부의 하부에서 일측이 고정되고 타측은 상향으로 절곡되어 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈; 일측은 상기 고정부의 외측에 접합되고, 타측은 상기 고정부의 반대편으로 연장되는 연결부; 상기 연결부와 힌지결합되어 상기 힌지를 기준으로 회동가능하게 마련되고, 순시 과전류 유입시 상부가 상기 고정부 측으로 회동하여 상기 트립바를 구동하는 아마추어; 및 상기 연결부와 상기 아마추어를 탄성 연결하여, 상기 아마추어의 트립바 구동 후 원위치로 복원되도록 하는 탄성부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 고정부와 상기 바이메탈은 상하로 각각 일치하는 체결공을 구비하여, 상기 고정부와 상기 바이메탈이 순차적으로 위치하면서 상호 볼트결합된 것을 특징으로 하는 소형누전차단기의 순시트립장치를 제공한다.

삭제

본 발명 소형누전차단기의 순시트립장치는, 탄성부의 구조를 변경하여 탄성부에 의한 탄성력으로 아마추어의 복귀가 빨라 순시 복원력이 강화되고, 대용량에서도 사용가능한 장점을 가진다.

또한, 구조가 간단하고 제조가 용이하여 제작비용을 획기적으로 줄이면서 고성능의 트립장치를 제공할 수 있고, 대량생산에도 적합하다는 장점을 가진다.

도 1은 종래 소형누전차단기의 아마추어장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 소형누전차단기의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 소형누전차단기의 순시트립장치의 실시예에 대한 분해사시도.
도 4는 도 3의 결합상태 구성도.
도 5는 본 발명의 순시트립장치에 의해 트립바가 구동되는 동작상태를 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 실시예인 순시트립장치의 동작상태를 설명하기 위한 단면 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예인 순시트립장치의 사시도.
도 8은 도 7의 실시예인 순시트립장치의 측면도.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

우선, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명의 여러 실시예에 있어서 기술적 특징이 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용함을 미리 밝혀둔다.

도 2는 본 발명에 따른 소형누전차단기의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소형누전차단기의 순시트립장치의 실시예에 대한 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 결합상태 구성도이고, 도 5는 본 발명의 순시트립장치에 의해 트립바가 구동되는 동작상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 실시예인 순시트립장치의 동작상태를 설명하기 위한 단면 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예인 순시트립장치의 사시도이고, 도 8은 도 7의 실시예인 순시트립장치의 측면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 소형누전차단기를 살펴보면, 소형누전차단기는 전원을 차단 또는 인가하는 기능을 수행하는 핸들(20)과, 핸들(20)을 트립시켜 전원을 차단하는 트립바(50)와, 트립바(50)를 구동하기 위한 순시트립장치(10)와, 핸들(20)에 의해 고정 접촉자(30)와 접촉되는 가동접촉자(40)와, 전원연결부(60) 및 부하 연결부(70)로 구성된다. 또한 트립바(50)를 구동하기 위한 트리코일도 더 설치될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 순시트립장치(10)는, 일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된 고정부(100)와, 고정부(100)의 후방에 위치하며, 고정부(100)의 하부에서 일측이 고정되고 타측은 상향으로 절곡되어 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈(200)과, 일단이 고정부(100)의 외측에 접합되며, 고정부(100)의 반대편으로 돌출되어 복원력을 가지는 탄성돌출부(420)를 포함하는 탄성부(400) 및 탄성부(400)의 탄성돌출부(420)에 내면 일측이 접합되어, 순시 과전류의 유입시 상부가 고정부(100)측으로 회동하여 트립바(50)를 구동하며, 순시 과전류의 유입이 없을 때 원래의 위치로 복원되는 아마추어(300)를 포함하여 구성된다.

고정부(100)는 일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된다. 일측은 심부에 관통공이 형성된다. 관통공(110)은 볼트로 차단기의 케이스에 고정하기 위한 것이다. 고정부(100)의 상향으로 절곡된 타측에는 돌기(101)가 좌우측에 형성될 수 있다. 돌기(101)는 탄성부(400)를 위치 고정하기 위한 것이다.

고정부(100)의 일측 하부에는 바이메탈(200)의 일측이 위치하고 타측은 상향으로 절곡되어 소정길이 연장된다. 연장된 바이메탈(200)의 상부는 트립바(50)를 밀어 구동할 수 있을 만큼 연장형성된다.

탄성부(400)는, 고정부(100)의 외측에 접합되는 접합부(410)와, 접합부(410)와 일체로 형성되고 접합부(410)의 후방으로 절곡되어 연장형성되며 아마추어(300)의 측면 외측에 접하여 위치하는 양 측면부(430)와, 양 측면부(430)의 후방 하부를 상호 연결하는 연결부(440); 및 연결부(440)의 중앙에서 아마추어(300)의 내측 상 방향으로 절곡되어 아마추어의 내측면에 상부가 접합되는 탄성돌출부(420)로 구성된다. 양 측면부(430)에는 고정부(100)의 돌기가 삽입될 수 있도록 관통홀(450)이 형성되어 있다. 관통홀(450)은 고정부(100)에 탄성부(400)를 쉽게 접합하기 위한 구성이다. 상기 관통홀(450)은 상기 고정부(100)의 상향으로 절곡된 타측의 양측면에 형성된 돌기(101)에 삽입되어 탄성부(400)가 위치 고정된다. 탄성부(400)의 탄성돌출부(420)의 상단에는 관통홀(460)이 형성될 수 있으며, 이는 아마추어(300)에 형성된 돌기(320)에 맞춰져서 쉽게 접합될 수 있도록 하기 위함이다. 탄성부(400)의 탄성돌출부(420)는 소정위치에서 아마추어(300)의 내측으로 접할 수 있도록 절곡되어 형성되며, 절곡된 탄성돌출부(420)에 의해 아마추어(300)가 고정부(100) 쪽으로 이동되더라도 곧 복귀될 수 있는 탄성력을 가지게 된다.

아마추어(300)는 상하부와 일측면부가 개방된 면상구조이며, 일측면의 상부에는 돌출부(310)가 마련되어 트립바(50)를 밀어서 핸들이 트립될 수 있도록 한다. 상기 설명된 바와 같이, 아마추어(300)는 순시 과전류에 의해 전자석의 기능을 가지게 되며, 따라서 고정부(100)를 잡아당기려는 힘이 발생하는데, 고정부(100)가 고정되어 있으므로 아마추어(300)가 고정부(100) 쪽으로 당겨지게 된다. 아마추어(300)가 고정부(100) 쪽으로 당겨지면 아마추어(300)의 돌출부(310)가 트립바(50)를 밀게 되고, 그에 따라 핸들이 트립되어 전원의 공급이 차단된다.

도 5와 도 6을 이용하여 본 발명에 따른 순시트립장치의 작동원리를 보다 상세히 설명한다. 일단 핸들(20)의 메카니즘에 의해 가동접촉자(40)는 고정접촉자(30)와 접촉되어 전원이 공급된다. 전원이 인가된 상태에서 순시 과전류가 흐르는 경우 순시 과전류에 의해 아마추어(300)에는 자장이 발생되어 전자석으로 변하게 되고, 전자석으로 변한 아마추어(300)의 자력에 의해 고정된 고정부(100)를 당기게 된다. 고정부(100)는 차단기에 고정되어 있으므로 움직일 수 없기 때문에 아마추어(300)가 고정부(100)쪽으로 움직이게 되고, 아마추어(300)의 상부에 형성된 돌출부(310)가 트립바(50)를 밀게 되고, 트립바(50)의 이동으로 인해 트립바(50)와 링크되어 있는 핸들(20)의 구속력이 해제되면서 가동접촉자와 고정접촉자가 서로 떨어지게 되면서 차단기는 트립된다. 트립된 직후 전자석으로 변했던 아마추어(300)에 자력이 소멸되고, 자력이 소멸됨으로써 아마추어(300)는 원래의 위치로 되돌아간다. 아마추어(300)가 원위치로 복원되는 것은 순시트립장치(10)의 탄성부(400)의 탄성돌출부(420)의 탄성에 의해서이다. 탄성돌출부(420)가 가지는 탄성력은 순간적인 자력보다 크지 않기 때문에 일단 아마추어(300)의 이동을 제한할 수 없고, 자력이 없어진 아마추어(300)에는 탄성력이 작용하므로 아마추어(300)는 원위치로 복귀하게 된다.

도 7과 도 8은 본 발명에 따른 순시트립장치의 다른 실시예를 도시한 것이다. 상기 도면을 참조하여 본 발명에 따른 순시트립장치의 다른 실시예를 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 순시트립장치(10')는, 일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된 고정부(100')와, 고정부(100')의 후방에 위치하며, 고정부(100')의 하부에서 일측이 고정되고 타측은 상향으로 절곡되어 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈(200')과, 일측은 고정부(100')의 외측에 접합되고, 타측은 고정부(100')의 반대편으로 연장되는 연결부(400')와, 연결부(400')와 힌지결합되어 힌지(430')를 기준으로 회동가능하게 마련되고, 순시 과전류 유입시 상부가 고정부(100') 측으로 회동하여 트립바(50')를 구동하는 아마추어(300') 및 연결부(400')와 아마추어(300')를 탄성 연결하여, 아마추어(300')의 트립바(50') 구동 후 원위치로 복원되도록 하는 탄성부재(420')를 포함하여 이루어진다.

구체적으로 고정부(100')는 일측에 관통공(110')이 형성되고, 타측은 상향으로 절곡되어 형성된다.

고정부(100')의 전면에는 연결부(400')가 접합된다. 연결부(400')는 고정부(100')의 후방 좌우측면으로 연장형성되며, 좌우측 중 일측은 더 연장되어 말단(410')에는 탄성부재가 연결된다. 연결부(400')는 고정부(100')의 전면에 형성된 돌기(111')에 위치고정되어 접합된다.

고정부(100')의 일측 하부에는 바이메탈(200')이 위치하여 고정부(100')와 함께 차단기에 고정되고, 타측은 상향으로 절곡되어 트립바(50')가 위치한 곳까지 연장된다.

바이메탈(200')의 후방에는 아마추어(300')가 위치한다. 아마추어(300')는 연결부(400')에 하부가 힌지(430') 결합되어 상부측이 회동가능하도록 마련된다. 아마추어(300')의 소정위치에는 연결부(400')의 말단(410')과 탄성결합하기 위한 돌출부(320')가 형성된다. 돌출부(320')와 연결부의 말단(410') 사이에는 탄성부재(420')가 장착되어 아마추어(300')에 복원력을 제공한다. 아마추어(300')의 상단에는 트립바(50')를 밀어 구동하기 위한 상부 돌출부(310')가 형성되고, 상부 돌출부(310')는 자력에 의해 아마추어가 회동하는 경우 트립바(50')를 밀어서 차단기를 트립시키게 된다.

작동원리는 일 실시예와 동일하며, 다만 탄성부재가 더 장착된다는 점에 차이가 있을 뿐이므로 탄성부재의 작용에 대해서만 설명하기로 한다. 탄성부재(420')는 코일스프링 또는 이와 같은 작용을 할 수 있는 판스프링으로 구성된다. 탄성부재(420')는 아마추어(300')가 자력에 의해 전방으로 회동하여 트립바(50')를 구동한 후에 복원력을 주기 위한 구성이다. 아마추어(300')가 회동된 후 아마추어(300')를 당기는 탄성부재(420')에 의해 아마추어는 원위치로 복귀할 수 있게 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100, 100':고정부 101 : 돌기
110,210:체결공 200, 200':바이메탈
300, 300':아마추어 310:돌출부
400:탄성부 410:접합부
420:탄성돌출부 430:측면부
440:연결부 450:관통홀
400':연결부

Claims

전원을 차단 또는 인가하는 기능을 수행하는 핸들과, 상기 핸들을 트립시켜 전원을 차단하는 트립바와, 상기 트립바를 구동하기 위한 순시트립장치를 포함하는 소형누전차단기의 순시트립장치에 있어서,
상기 순시트립장치는,
일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된 고정부;
상기 고정부의 후방에 위치하며, 상기 고정부의 하부에서 일측이 고정되고 타측은 상향으로 절곡되어 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈;
일단이 상기 고정부의 외측에 접합되며, 상기 고정부의 반대편으로 돌출되어 복원력을 가지는 탄성돌출부를 포함하는 탄성부; 및
상기 탄성부의 탄성돌출부에 내면 일측이 접합되어, 순시 과전류의 유입시 상부가 상기 고정부측으로 회동하여 상기 트립바를 구동하며, 순시 과전류의 유입이 없을 때 원래의 위치로 복원되는 아마추어;를 포함하여 이루어지되,
상기 고정부와 상기 바이메탈은 상하로 각각 일치하는 체결공을 구비하여, 상기 고정부와 상기 바이메탈이 순차적으로 위치하면서 상호 볼트결합된 것을 특징으로 하는 소형누전차단기의 순시트립장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 아마추어의 측면 외측에 접하여 위치하는 양 측면부;
상기 양 측면부에서 상호 마주하는 측으로 절곡되어 상기 고정부의 외측에 접합되는 접합부;
상기 접합부의 반대편 측 양 측면부의 하부를 상호 연결하는 연결부; 및
상기 연결부의 중앙에서 상기 아마추어의 내측방향으로 절곡되어 상기 아마추어의 내측면에 상부가 접합되는 탄성돌출부를 포함하는 소형누전차단기의 순시트립장치.
제3항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 양 측면부, 상기 접합부, 상기 연결부 및 상기 탄성돌출부가 일체로 형성되는 금속재 박판인 것을 특징으로 하는 소형누전차단기의 순시트립장치.
제3항에 있어서,
상기 측면부에는 일측에 관통홀이 형성되고 상기 고정부의 상향으로 절곡된 타측의 양측면에는 돌기가 형성되어, 상기 측면부의 관통홀이 상기 돌기에 삽입됨으로써, 상기 탄성부가 상기 고정부에 위치고정되는 것을 특징으로 하는 소형누전차단기의 순시트립장치.
전원을 차단 또는 인가하는 기능을 수행하는 핸들과, 상기 핸들을 트립시켜 전원을 차단하는 트립바와, 상기 트립바를 구동하기 위한 순시트립장치를 포함하는 소형누전차단기의 순시트립장치에 있어서,
상기 순시트립장치는,
일측은 고정되고 타측은 상향으로 절곡된 고정부;
상기 고정부의 후방에 위치하며, 상기 고정부의 하부에서 일측이 고정되고 타측은 상향으로 절곡되어 과전류의 유입시 만곡되는 바이메탈;
일측은 상기 고정부의 외측에 접합되고, 타측은 상기 고정부의 반대편으로 연장되는 연결부;
상기 연결부와 힌지결합되어 상기 힌지를 기준으로 회동가능하게 마련되고, 순시 과전류 유입시 상부가 상기 고정부 측으로 회동하여 상기 트립바를 구동하는 아마추어; 및
상기 연결부와 상기 아마추어를 탄성 연결하여, 상기 아마추어의 트립바 구동 후 원위치로 복원되도록 하는 탄성부재;를 포함하여 이루어지되,
상기 고정부와 상기 바이메탈은 상하로 각각 일치하는 체결공을 구비하여, 상기 고정부와 상기 바이메탈이 순차적으로 위치하면서 상호 볼트결합된 것을 특징으로 하는 소형누전차단기의 순시트립장치.
삭제