KR102071551B1 - 배선용 차단기의 전자식 트립 장치 - Google Patents

배선용 차단기의 전자식 트립 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 트립 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치는 복수 개의 상이 마련되는 트립부 케이스; 상기 트립부 케이스의 후면부에 설치되고, 각 상별로 구비되는 트립부 단자; 상기 후면부와 트립부 단자 사이에 결합되고, 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체;를 포함하고, 상기 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체는 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

배선용 차단기의 전자식 트립 장치{Electronic Trip Device of Molded Case Circuit Breaker}
본 발명은 배선용 차단기의 트립 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치에 관한 것이다.
일반적으로 배선용 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)는 전기적으로 과부하 상태 또는 단락 사고시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기기기이다.
배선용 차단기는 몰드로 형성되는 외함 내에, 전원측 또는 부하측에 연결될 수 있는 단자부, 고정접촉자와 이에 접촉 또는 분리되어 회로를 연결 또는 분리하는 가동접촉자를 포함하는 접점부, 상기 가동접촉자를 움직여 회로의 개폐에 필요한 동력을 제공하는 개폐 기구 및 부하측에서 과전류 또는 단락전류를 감지하여 개폐 기구의 트립(trip) 동작을 유도하는 트립부, 이상전류의 차단시 발생하는 아크(Arc)를 소호하기 위한 소호부 등이 구성되어 있다.
여기서, 배선용 차단기의 트립부는 사고전류 및 단락 전류를 감지하여 기구부를 차단시켜 부하 및 선로를 보호하는 주 기능을 하고 있다. 트립부는 트립 방식에 따라 열동식과 전자식으로 구분된다. 열동식은 도체에 흐르는 전류와 도체의 저항으로 인한 도체의 변형을 통해 기구부를 차단방식이다. 반면, 전자식은 도체에 흐르는 전류를 감지할 수 있는 장치를 적용하여 기구부를 동작시키는 방식이다. 전자식은 도체에 흐르는 전류를 측정하여 제어판에서 기구부를 동작시키는 방식이다. 전자식 트립 장치에서는 전류를 측정하는 주 기능 외에 전압을 측정하는 보조 기능을 하고 있다.
종래기술에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치를 살펴보기로 한다. 종래기술에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치의 예로 대한민국 등록특허 제10-1489973호 [회로 차단기용 전자 트립 장치 케이스, 전자 트립 장치 및 그의 조립 방법](대응 미국특허 US 8,358,188)를 들 수 있다.
상기 선행기술의 배선용 차단기는 본체, 트립부, 접압 센싱부 케이스, 전압 센싱 부품, 제어판, 도체 등을 포함하고 있다.
전압 센싱 부품은 케이스에 조립되고, 전류 센싱 장치의 도체와 제어판에 연결된다. 전압 센싱 부품은 도체에서 흐르는 전압을 감지하여 제어판에 전달하는 기능을 한다.
선행기술의 전압 센싱 장치는 케이스가 2개로 나누어져 구성되어 있고, 각 상마다 구비되는 전압 센싱 부품0도 그 형상을 달리하고 있다.
이에 따라, 부품 구성이 복잡하고 생산성이 떨어지며 조립성이 감소한다. 즉, 각 상마다 전압을 감지하는 부품의 형태가 다르기 때문에 전압 센싱 구조가 복잡하다. 또한, 전압 센싱 부품을 장착하는 케이스가 별도로 마련되므로 부품이 증대 및 추가적인 공간이 필요하다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 전자식 트립 장치의 모든 상에 적용되는 전압 센싱 부품이 단일화된 배선용 차단기의 전자식 트립 장치를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 트립부가 컴팩트하게 마련되는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치를 제공장치를 마련하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치는 복수 개의 상이 마련되는 트립부 케이스; 상기 트립부 케이스의 후면부에 설치되고, 각 상별로 구비되는 트립부 단자; 상기 후면부와 트립부 단자 사이에 결합되고, 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체;를 포함하고, 상기 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체는 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 트립부 케이스에는 각 상별로 수용부가 마련되고, 상기 수용부 사이에는 격벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용부에는 상기 트립부 단자와 부하측 단자를 연결하는 연결도체를 삽입 설치할 수 있는 연결도체 설치부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트립부 케이스의 상부에는 제어판을 수용할 수 있는 상부 수용부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 수용부에는 상기 전압 센싱 도체의 단부에 형성되는 접촉부가 관통할 수 있는 관통홀이 각 상별로 형성되고, 상기 각 상별로 마련되는 관통홀은 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트립부 케이스의 후면부에는 상기 전압 센싱 도체를 장착할 수 있는 수용홈이 각 상별로 형성되고, 상기 각 상별로 마련되는 수용홈은 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용홈에는 상기 트립부 단자와 전압 센싱 도체를 체결할 수 있는 체결홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트립부 케이스의 후면부에는 전선 배치를 위한 배치홈이 형성되고, 상기 배치홈은 상기 연결도체 설치부의 높이에 대응하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 센싱 도체에는 상기 체결홈에 대응하는 위치에 체결홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 센싱 도체에는 상기 배치홈에 삽입되는 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 센싱 도체에는 상기 연결 도체와의 간섭을 회피하도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 센싱 도체의 일측 상부에는 상기 관통홀에 삽입되는 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어판에는 상기 관통홀에 대응하는 위치에 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어판에는 상기 결합홀을 덮는 덮개부재가 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치에 의하면 전자식 트립 장치의 각 상별로 구비되는 전압 센싱 부품이 단일화되어 부품의 공용화가 이루어진다. 이에 따라, 제조 원가 감소, 조립성 및 생산성 향상이 일어난다.
또한 트립부 케이스가 단일화되어 점유공간이 감소한다. 이에 따라, 배선용 차단기를 컴팩트하게 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 전자식 트립 장치의 후면 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에서 커버를 제거한 상태의 후면 사시도 및 후면 분해사시도이다.
도 5는 도 3에서 트립부 케이스의 전면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 센싱 도체의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 사시도, 도 2는 도 1에서 전자식 트립 장치의 후면 사시도, 도 3 및 도 4는 도 2에서 커버를 제거한 상태의 후면 사시도 및 후면 분해사시도, 도 5는 도 3에서 트립부 케이스의 전면 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치는 복수 개의 상이 마련되는 트립부 케이스(20); 상기 트립부 케이스(20)의 후면부(21)에 설치되고, 각 상별로 구비되는 트립부 단자(40); 상기 전면부(11)와 트립부 단자(40) 사이에 결합되고, 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체(30);를 포함하고, 상기 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체(30)는 동일한 크기와 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기가 도시되어 있다. 배선용 차단기의 외함은 케이스(11)와 커버(12)로 구성될 수 있다. 커버(12)의 중앙부에는 개폐기구의 핸들(13)이 노출되어 사용자의 조작이 가능하다.
커버(12)의 일측에는 트립부 커버(15)가 마련된다. 트립부 커버(15)는 부하측에 마련될 수 있다.
도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치가 도시되어 있다. 전자식 트립 장치는 트립부 케이스(20), 트립부 커버(15), 전류 센싱부, 전압 센싱부를 포함한다.
도 5에 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식에 적용되는 트립부 케이스(20)의 후면사시도가 도시되어 있다.
트립부 케이스(20)는 복수 개의 상 또는 극을 수용할 수 있도록 형성된다. 예를 들면, 3상(R상, S상, T상)의 경우는 3개의 구획(공간)이 마련되고, 3상 4극(R극, S극, T극, N극)의 경우에는 4개의 구획(공간)이 마련된다. 이때 상간 격벽(21)이 마련될 수 있다. 격벽(21)은 연면 거리 확보 및 절연 성능 향상을 위해 이중벽으로 마련될 수 있다. 이에 따라, 각 상별로 수용부(22)가 마련된다. 수용부(22)는 전면이 개방된다. 전류 센싱부(미도시)는 수용부(22)에 설치된다.
수용부(22)에는 연결도체(45)를 삽입 설치할 수 있는 연결도체 설치부(23)가 마련된다. 연결도체 설치부(23)는 관이나 홀로 형성될 수 있다.
트립부 케이스(20)의 상부에는 제어부가 마련된다. 제어부는 제어판(50)을 포함한다. 트립부 케이스(20)의 상부에는 제어판(50)을 수용할 수 있는 상부 수용부(24)가 마련된다. 상부 수용부(24)는 상면이 개방된 상자 형태로 형성될 수 있다. 상부 수용부(24)는 트립부 케이스(20)의 전,후방으로 돌출 형성될 수 있다.
상부 수용부(24)에는 전압 센싱 도체(30)의 단부가 관통할 수 있는 관통홀(25)이 형성된다. 관통홀(25)은 각 상별로 마련된다. 각 상별로 마련되는 관통홀(25)은 동일한 형상과 크기로 마련된다.
트립부 케이스(20)의 후방 일부에는 유저 인터페이스(User Interface)를 설치할 수 있는 유저 인터페이스 수용부(26)가 마련된다.
도 4를 추가로 참조하기로 한다. 트립부 케이스(20)의 후면부(21)에는 전압 센싱 도체(30)를 장착할 수 있는 수용홈(27)이 형성된다. 수용홈(27)의 일부는 상기 관통홀(25)에 연통된다. 수용홈(27)은 각 상별로 마련된다. 각 상별로 마련되는 수용홈(27)은 동일한 형상과 크기로 마련된다.
수용홈(27)에는 트립부 단자(40)와 전압 센싱 도체(30)를 체결할 수 있는 체결홈(28)이 형성된다.
트립부 케이스(20)의 후면부(21) 및 측면부에는 전선 배치를 위한 배치홈(29)이 형성된다. 배치홈(29)은 연결도체 설치부(23)의 높이에 마련될 수 있다.
연결도체(45)는 연결도체 설치부(23)에 삽입 설치된다. 연결도체(45)의 전단부는 부하측에 노출되고, 연결도체(45)의 후단부는 전원측에 노출된다. 연결도체(45)의 전단부는 부하측 단자(16)에 연결되고, 연결도체(45)의 후단부는 트립부 단자(40)에 연결된다. 연결도체(45)는 전원측으로부터 부하측으로 흐르는 전류의 경로가 되는 동시에 전류 측정을 위한 전류 센싱부의 일 구성요소가 된다.
트립부 단자(40)는 'ㄱ'자형으로 형성될 수 있다. 트립부 단자(40)는 트립부 케이스(20)의 후면부(21)에 설치된다. 트립부 단자(40)는 체결부재(미도시, 예를 들어 나사)에 의해 후면부(21)의 체결홈(28)에 결합된다.
전압 센싱 도체(30)는 도체로 구성된다. 전압 센싱 도체(30)는 전술한 체결부재(미도시)에 의해 체결홈(28)에 결합될 수 있도록 체결홀(31)이 형성된다. 체결홀(31)은 한 쌍으로 마련될 수 있다. 체결홀(31)은 체결홈(28)에 대응되는 위치에 형성된다.
전압 센싱 도체(30)에는 배치홈(29)에 삽입되는 굴곡부(32)가 형성된다. 굴곡부(32)는 배치홈(29)의 형태를 따라 구브러질 수 있다. 굴곡부(32)는 'ㄷ'자형으로 형성될 수 있다.
전압 센싱 도체(30)에는 연결도체(45)와의 간섭을 회피하도록 절개부(33)가 형성된다. 절개부(33)는 홈 또는 홀 형태로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 실시예의 절개부(33)는 홈으로 형성되어 있다. 도 6에는 홀 형태로 형성되는 절개부(33A)를 갖는 전압 센싱 도체(30A)의 예가 도시되어 있다.
전압 센싱 도체(30)의 일측 상부에는 연장부(34) 및 접촉부(35)가 마련된다. 연장부(34) 및 접촉부(35)는 평판으로 형성된다. 접촉부(35)는 연장부(34)부다 좁은 폭으로 형성될 수 있다.
접촉부(35)는 관통홀(25)에 삽입되어 단부가 상부 수용부(24)에 노출된다. 접촉부(35)는 제어판(50)에 용접 결합된다. 이에 따라, 제어판(50)에서 트립부 단자(40)의 전압 검출(측정)이 가능하도록 한다.
전압 센싱 도체(30)는 굴곡부(32)를 제외하고는 모두 동일한 평면에 형성된다. 전압 센싱 도체(30)는 각 상별로 동일한 형상과 크기를 갖는다. 전압 센싱 도체(30)는 각 상별로 트립부 단자(40)로부터 관통홀(25)에 이르는 길이로 형성되므로 부품의 크기가 작게 형성된다. 따라서, 조립성이 향상되고 부품 혼용이 가능하므로 생산성이 우수하다.
전압 센싱 도체(30)는 후면부(21)의 수용홈(27)에 삽입 설치된다. 따라서, 후면부(21) 외측으로 돌출되지 않는다. 따라서 컴팩트한 구성에 이바지하며 조립이 용이하다.
전압 센싱 도체(30)는 트립부 케이스(20)의 후면부(21)와 트립부 단자(40) 사이에 구비되어 외부에 노출되지 않는다. 따라서, 제작이 용이하고 별도의 전압 센싱 도체용 케이스가 필요없으며, 절연 성능 향상에 이바지한다.
유저 인터페이스 수용부(26)에 유저 인터페이스(19)가 설치된다(도 2 참조).
제어판(50)은 상부 수용부(24)에 삽입 설치된다(도 3 내지 도 5 참조). 제어판(50)에는 접촉부(35)가 삽입 체결될 수 있는 결합홀(51)이 형성된다. 접촉부(35)는 결합홀(51)에 삽입되어 제어판(50)에 용접 결합될 수 있다. 여기서, 결합홀(51)은 상부 수용부(24)의 관통홀(25)에 대응하는 위치에 형성된다.
덮개부재(55)가 마련된다. 덮개부재(55)는 제어판(50)에서 결합홀(51)이 있는 부분을 덮도록 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 전자식 트립 장치에 의하면 전자식 트립 장치의 각 상별로 구비되는 전압 센싱 부품(전압 센싱 도체(30))이 단일화되어 부품의 공용화가 이루어진다. 이에 따라, 제조 원가 감소, 조립성 및 생산성 향상이 일어난다.
또한 트립부 케이스(20)가 단일화되어 점유공간이 감소한다. 즉, 전압 센싱 도체(30)를 수용하기 위한 별도의 케이스가 필요없다. 이에 따라, 배선용 차단기를 컴팩트하게 제작할 수 있다.
전압 센싱 도체(30)는 후면부(21)의 수용홈(27)에 삽입 설치된다. 따라서, 후면부(21) 외측으로 돌출되지 않는다. 따라서 컴팩트한 구성에 이바지하며 조립이 용이하다. 전압 센싱 도체(30)는 트립부 케이스(20)의 후면부(21)와 트립부 단자(40) 사이에 구비되어 외부에 노출되지 않는다. 따라서, 제작이 용이하고 별도의 전압 센싱 도체용 케이스가 필요없으며, 절연 성능 향상에 이바지한다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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.
11 케이스 12 커버
13 핸들 15 트립부 커버
16 부하측 단자 19 인터페이스
20 트립부 케이스 20a 격벽
21 후면부 22 수용부
23 연결도체 설치부 24 상부 수용부
25 관통홀 26 유저 인터페이스 수용부
27 수용홈 28 체결홈
29 배치홈 30 전압 센싱 도체
31 체결홀 32 굴곡부
33 절개부 34 연장부
35 접촉부 40 트립부 단자
45 연결도체 50 제어판
51 결합홀 55 덮개부재

Claims (14)

  1. 복수 개의 상이 마련되는 트립부 케이스;
    상기 트립부 케이스의 후면부에 설치되고, 각 상별로 구비되는 트립부 단자;
    상기 후면부와 트립부 단자 사이에 결합되고, 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체;를 포함하고,
    상기 각 상별로 구비되는 전압 센싱 도체는 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되고,
    상기 트립부 케이스에는 각 상별로 수용부가 마련되고, 상기 수용부 사이에는 격벽이 형성되고,
    상기 수용부에는 상기 트립부 단자와 부하측 단자를 연결하는 연결도체를 삽입 설치할 수 있는 연결도체 설치부가 마련되고,
    상기 트립부 케이스의 후면부에는 전선 배치를 위한 배치홈이 형성되고, 상기 배치홈은 상기 연결도체 설치부의 높이에 대응하여 마련되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 트립부 케이스의 상부에는 제어판을 수용할 수 있는 상부 수용부가 마련되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상부 수용부에는 상기 전압 센싱 도체의 단부에 형성되는 접촉부가 관통할 수 있는 관통홀이 각 상별로 형성되고, 상기 각 상별로 마련되는 관통홀은 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 트립부 케이스의 후면부에는 상기 전압 센싱 도체를 장착할 수 있는 수용홈이 각 상별로 형성되고, 상기 각 상별로 마련되는 수용홈은 동일한 형상과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수용홈에는 상기 트립부 단자와 전압 센싱 도체를 체결할 수 있는 체결홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 전압 센싱 도체에는 상기 체결홈에 대응하는 위치에 체결홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전압 센싱 도체에는 상기 배치홈에 삽입되는 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 전압 센싱 도체에는 상기 연결도체와의 간섭을 회피하도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 전압 센싱 도체의 일측 상부에는 상기 관통홀에 삽입되는 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 제어판에는 상기 관통홀에 대응하는 위치에 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어판에는 상기 결합홀을 덮는 덮개부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 전자식 트립 장치.
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