KR20040070544A - Trip device of circuit braker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배선용 차단기의 트립장치에 관한 것으로서, 특히 히터의 열변형에 의한 크기 변화로 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이의 간격이 가변되는 것을 방지하고, 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이를 절연시켜 전압이 유기되는 현상을 방지토록 함으로써, 차단동작의 신뢰성을 확보하여 선로나 전기기기 및 부하기기의 파손을 막을 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a tripping device for a circuit breaker, and in particular, to prevent the distance between the fixed magnet and the movable magnet from varying due to the size change due to the heat deformation of the heater, and to insulate the voltage between the fixed magnet and the movable magnet. By preventing the phenomenon, it is possible to secure the reliability of the breaking operation to prevent damage to the line, electric equipment and load equipment.
일반적으로 배선용 차단기는 전로를 수동 또는 별도의 트립장치를 이용하여 외부에서 전로를 개폐할 수 있도록 함으로써, 선로의 과부하 및 단락 등의 이상 발생시 선로를 자동으로 차단하여 부하 및 선로를 보호하는 전기기기이다.In general, a circuit breaker is an electrical device that protects loads and lines by automatically cutting off the line in the event of abnormality such as overload and short circuit by allowing the circuit to be opened and closed from the outside by using a manual or separate trip device. .
이러한 기능을 갖는 배선용 차단기는 도 1에 도시된 바와 같이, 차단기 몸체(1)와, 상기 차단기 몸체(1)의 일측으로 전원단자(2)에 고정된 고정대(3)와, 샤프트(4)로 회전 가능하게 구비된 가동대(5)와, 상기 가동대(5)의 양측단 부위로 제공되는 소호실(6)과, 핸들(7)에 연결된 어퍼링크(8)에 의해 로우링크(9)가 연동되면서 상기 샤프트(4)를 회동시키도록 구비된 개폐기구부(10)와, 선로에서 발생되는 과전류와 단락전류에 따라 상기 개폐기구부(10)를 작동시켜 전류를 차단시키는 트립기구부(11)와, 상기 트립기구부(11)에 연결된 부하단자(12)로 구성 되어 있다.As shown in FIG. 1, the circuit breaker having such a function includes a circuit breaker body 1, a stand 3 fixed to the power supply terminal 2 to one side of the circuit breaker body 1, and a shaft 4. The low link 9 is provided by a movable table 5 rotatably provided, an arc extinguishing chamber 6 provided at both end portions of the movable table 5, and an upper link 8 connected to the handle 7. And an opening / closing mechanism part 10 provided to rotate the shaft 4 while being interlocked, and a tripping mechanism part 11 to cut off the current by operating the opening / closing mechanism part 10 according to an overcurrent and a short-circuit current generated from a line. The load terminal 12 is connected to the trip mechanism part 11.
상기 트립기구부(11)는 도 2에 도시된 바와 같이, 트립 케이스(13)와, 고정 마그네트(14)의 하단에 형성된 돌출편(15)이 히터(16)에 리벳(17)으로 고정되어 상기 트립 케이스(13)의 하부 전방에 나사(22)로 고정되고, 가동 마그네트(18)의 하단이 핀(19)과 순시 스프링(20)을 갖는 브라켓(21)에 회동 가능하게 지지되어 상기 고정 마그네트(14)와 마주보도록 나사(22)로 고정된 단락검출부(23)와, 상기히터(16)에 돌출편(15)과 대향되도록 리벳(17)으로 고정된 바이메탈(24)의 상단부에 조정나사(25)를 구비하고, 상기 트립 케이스(13)에 트립바 핀(26)으로 회동 가능하게 구비된 트립바(27)를 상기 단락검출부(23)의 상부에 구비한 과전류검출부(28)와, 트립커버(29)에 회동 가능하게 구비된 슈터(30)로 조작력을 가하는 슈터 스프링(31)을 갖는 작동부(32)로 구성 되어 있다.As shown in FIG. 2, the trip mechanism 11 includes a trip case 13 and a protruding piece 15 formed at a lower end of the fixing magnet 14 by a rivet 17 fixed to the heater 16. The lower end of the trip case 13 is fixed with a screw 22, and the lower end of the movable magnet 18 is rotatably supported by the bracket 21 having the pin 19 and the instantaneous spring 20 so as to be rotatable. Adjustment screw on the upper end of the short-circuit detection section 23 fixed with the screw 22 to face the 14 and the bimetal 24 fixed by the rivet 17 so as to face the protruding piece 15 to the heater 16. An overcurrent detector 28 having a trip bar 27 provided on the trip case 13 so as to be rotatable with a trip bar pin 26 on the trip case 13; The trip part 29 is comprised by the operation part 32 which has the shooter spring 31 which applies an operating force to the shooter 30 rotatably provided in the trip cover 29. As shown in FIG.
이와 같은 구성을 갖는 배선용 차단기는 선로에서 발생된 과부하가 과전류의 영역에 해당할 경우, 트립 케이스(13)의 내부에 구비된 히터(16)에서 열이 발생하면서 리벳(17)으로 고정되어 있는 바이메탈(24)이 도 2에 도시된 일점쇄선과 같이 만곡되기 시작한다.The circuit breaker having such a configuration, when the overload generated in the line corresponds to the region of the overcurrent, the bimetal is fixed by the rivet 17 while generating heat from the heater 16 provided in the trip case 13 (24) starts to bend like the dashed-dotted line shown in FIG.
바이메탈(24)의 만곡이 진행되면서 상부에 구비된 조정나사(25)와 트립바 (27)의 간격이 좁아지게 되고, 결국 조정나사(25)가 트립바(27)를 밀게 됨으로써, 트립바(27)는 시계방향으로 회동하게 된다.As the bending of the bimetal 24 proceeds, the interval between the adjustment screw 25 and the trip bar 27 provided on the upper portion becomes narrow, and the adjustment screw 25 pushes the trip bar 27, thereby causing a trip bar ( 27 rotates clockwise.
이때, 트립바(27)에 의해 록킹되어 있던 슈터(30)가 언록킹 되면서 슈터 스프링(31)의 탄성력에 의해 시계방향으로 회전되는 과정에서 도 1에 도시된 바와 같이, 어퍼링크(8) →로우링크(9) →샤프트(4) →가동대(5)를 연동시킴에 따라 차단기가 개로된다.At this time, the shooter 30, which is locked by the trip bar 27, is unlocked and is rotated in the clockwise direction by the elastic force of the shooter spring 31, as shown in FIG. 1, the upper link 8 → The breaker is opened by interlocking the low link (9) → shaft (4) → movable platform (5).
한편, 선로상에 단락전류와 같은 큰 전류가 흐를 경우, 히터(16)에 하단이 리벳(17)으로 고정된 고정 마그네트(14)에서 강한 척력을 갖는 자력이 발생하게 되고, 이때 발생된 척력이 가동 마그네트(18)를 제어하는 순시 스프링(20)의 탄성력보다 큼으로써, 가동 마그네트(18)는 도 2에 도시한 화살표의 방향으로 회동하여고정 마그네트(14)에 접하게 된다.On the other hand, when a large current such as a short-circuit current flows on the line, a magnetic force having a strong repulsive force is generated in the fixed magnet 14 fixed to the heater 16 at the lower end by the rivet 17, and the generated repulsive force is By greater than the elastic force of the instantaneous spring 20 for controlling the movable magnet 18, the movable magnet 18 is rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 2 to come into contact with the fixed magnet 14.
이와 동시에 가동 마그네트(18)의 회동으로 인해 트립바(27)의 하부를 밀어 회전시킴에 따라 전기한 바와 같은 과정을 통해 차단기가 개로된다.At the same time, the circuit breaker is opened through the process as described above by pushing and rotating the lower portion of the trip bar 27 due to the rotation of the movable magnet 18.
그러나, 단락 검출부를 구성하는 고정 마그네트는 하부에 돌출편을 형성하여 리벳으로 히터에 직접 맞닿게 고정되어 있음으로써, 히터의 열팽창에 의해 히터의 폭이나 높이 및 두께가 가변될 경우, 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이의 간격이 같이 변화됨에 따라 사고전류를 정확하게 검출할 수 없고, 이로 인해 사고전류의 차단이 지연되거나 차단되지 못해 피해가 발생되는 문제점이 있었다.However, the fixed magnet constituting the short-circuit detection unit is fixed to the heater by direct contact with the heater by forming a protruding piece in the lower portion, so that when the width, height and thickness of the heater are changed by the thermal expansion of the heater, the fixed magnet is movable with the fixed magnet. As the gap between the magnets is changed as well, the fault current cannot be accurately detected, which causes a problem in that damage of the fault current is delayed or not blocked.
또한, 고정 마그네트의 돌출편이 절연되지 않게 히터에 직접 맞닿아 리벳으로 고정되어 있음으로써, 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이의 단락전류를 검출하여 작동되는 과정에서 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이에 전압이 유기되면서 아아크가 발생되고, 발생된 아아크로 인해 고정 마그네트와 가동마그네트가 서로 융착되어 단락전류의 차단이 불가능해지는 또 다른 문제점이 있었다.In addition, since the protruding pieces of the fixed magnet are directly in contact with the heater and are fixed with rivets, the short circuit current between the fixed magnet and the movable magnet is detected and actuated while the voltage is induced between the fixed magnet and the movable magnet. There was another problem that the fixed magnet and the movable magnet are fused to each other due to the generated arc, thereby preventing short circuit current.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서, 히터의 열변형에 따른 고정 마그네트와 가동 마그네트의 간격이 가변되는 것을 방지하여 차단 동작의 신뢰성을 높일 수 있도록 하고, 또한 고정 마그네트와 히터 사이를 절연시켜 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이에서 발생되는 아아크를 방지하여 선로나 전기기기 및 부하기기의 파손을 막을 수 있는 배선용 차단기의 트립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve such a problem, it is possible to increase the reliability of the blocking operation by preventing the gap between the fixed magnet and the movable magnet according to the heat deformation of the heater, and also between the fixed magnet and the heater It is an object of the present invention to provide a tripping device for a circuit breaker that prevents damage to a line, an electric device, and a load device by insulating the arc generated between the fixed magnet and the movable magnet.
도 1은 종래 기술에 따른 트립장치가 내장된 배선용 차단기의 종단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view of a circuit breaker with a built-in trip device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 배선용 차단기에 내장된 트립장치만을 발췌하여 확대 도시한 종단면도.Figure 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing only a trip device built in a circuit breaker according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 내장된 트립장치를 도시한 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a trip device built in the circuit breaker according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 트립장치의 요부 분해 사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of the main portion of the trip device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 트립장치의 외부를 도시한 사시도.Figure 5 is a perspective view of the outside of the trip device according to the invention.
도 6은 본 발명에 따른 트립장치의 내부를 도시한 사시도.Figure 6 is a perspective view showing the interior of the trip device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
13;트립 케이스 13a;안착홈13; trip case 13a; seating groove
14a;고정 마그네트 14b;가이드홈14a; Fixed magnet 14b; Guide groove
14c;돌기 33;마그네트 지지대14c; projection 33; magnet support
33a;관통공 34;절연부재33a; Through hole 34; Insulation member
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트립 케이스와, 고정 마그네트의 하단에 형성된 돌출편이 히터에 리벳으로 고정되어 상기 트립 케이스의 하부 전방에 고정되고, 가동 마그네트의 하단이 핀과 순시 스프링을 갖는 브라켓에 회동 가능하게 지지되어 상기 고정 마그네트와 마주보도록 나사로 고정된 단락검출부와, 상기 히터에 돌출편과 대향되도록 리벳으로 고정된 바이메탈의 상단부에 조정나사를 구비하고, 상기 트립 케이스에 트립바 핀으로 회동 가능하게 구비된 트립바를 상기 단락검출부의 상부에 구비한 과전류검출부와, 트립커버에 회동 가능하게 구비된 슈터로 조작력을 가하는 슈터 스프링을 갖는 작동부를 포함하는 트립기구부로 구성된 배선용 차단기의 트립장치에 있어서, 상기 트립 케이스에 안착홈을 형성하고, 고정수단으로 고정된 고정 마그네트를 갖는 마그네트 지지대를 상기 안착홈에 삽입하여 나사로 고정하고, 상기 마그네트 지지대의 상부로 구비되는 히터 사이에 개재된 절연부재로 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a trip case and a protrusion formed at a lower end of the fixing magnet, which is fixed to the heater by a rivet to the lower front of the trip case, and a lower end of the movable magnet having a pin and an instantaneous spring. A short-circuit detection part secured to be rotatably supported by the screw to face the fixing magnet, and an adjustment screw on an upper end of the bimetal fixed to the heater by a rivet to face the protruding piece, and rotated by a trip bar pin on the trip case. A tripping device for a circuit breaker comprising a tripping mechanism including an overcurrent detecting unit having a trip bar provided at an upper portion of the short circuit detecting unit, and an actuating unit having a shooter spring for applying an operating force to a shooter rotatably provided at the trip cover. Forming a mounting groove in the trip case, as a fixing means The purpose of the present invention is to provide a tripping device for a circuit breaker, comprising: an insulating member interposed between a heater provided by an upper portion of the magnet support by inserting a magnet support having a fixed magnet into the seating groove; Is achieved.
또한, 상기 고정수단은 상기 고정 마그네트의 외측면에 복수개의 돌기를 갖는 가이드홈과, 상기 마그네트 지지대에 형성된 관통공과, 상기 가이드홈에 마그네트 지지대를 삽입하여 관통공으로 돌기가 돌출되도록 하고, 돌출된 돌기의 선단을 가압시켜 마그네트 지지대와 고정 마그네트가 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.In addition, the fixing means is a guide groove having a plurality of protrusions on the outer surface of the fixing magnet, a through hole formed in the magnet support, and a magnet support is inserted into the guide groove so that the protrusion is projected into the through hole, protruding protrusion The object is achieved by providing a tripping device for a circuit breaker, characterized in that the magnet support and the fixed magnet is fixed by pressing the tip of the.
또한, 상기 절연부재는 종이형태의 절연지나 합성수지 형태의 절연지 및 PCB형태의 절연재 중 어느 하나를 선택하여서 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.In addition, the insulating member is achieved by providing a tripping device for a circuit breaker, characterized in that configured by selecting any one of the insulating paper of the paper type, the insulating paper of synthetic resin type and the insulating material of the PCB type.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 내장된 트립장치를 도시한 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 트립장치의 요부 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 트립장치의 외부를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 트립장치의 내부를 도시한 사시도이다.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a trip device built in the circuit breaker according to the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of the main portion of the trip device according to the present invention, Figure 5 shows the outside of the trip device according to the present invention. 6 is a perspective view showing the inside of the trip device according to the present invention.
본 발명에 따른 배선용 차단기의 트립장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 내측면으로 안착홈(13a)를 갖는 트립 케이스(13)와, 고정 마그네트(14a)를 마그네트 지지대(33)에 고정수단으로 고정하여 나사(22)로 상기 안착홈(13)에 안착되도록 고정시키고, 가동 마그네트(18)의 하단이 핀(19)과 순시 스프링(20)을 갖는 브라켓(21)에 회동 가능하게 지지되어 상기 고정 마그네트(14a)와 마주보도록 히터(16)의 상부에 나사(22)로 고정된 단락검출부(23)와, 상기 히터(16)와 마그네트 지지대(33)사이를 절연시키도록 그 사이에 삽입된 절연부재(34)와, 상기 히터(16)의 내측에 리벳(17)으로 고정된 바이메탈(24)의 상단부에 조정나사(25)를 구비하고, 상기 트립 케이스(13)에 트립바 핀(26)으로 회동 가능하게 구비된 트립바(27)를 상기 단락검출부(23)의 상부에 구비한 과전류검출부(28)와, 트립커버(29)에 회동 가능하게 구비된 슈터(30)로 조작력을 가하는 슈터 스프링(31)을 갖는 작동부(32)로 구성 되어 있다.As shown in FIG. 3, the tripping device for a circuit breaker according to the present invention includes a trip case 13 having a seating groove 13a as a lower inner side, and a fixing magnet 14a fixed to the magnet support 33. Fixed by the screw 22 to be seated in the seating groove 13, and the lower end of the movable magnet 18 is rotatably supported by the bracket 21 having the pin 19 and the instantaneous spring 20. Short circuit detection portion 23 fixed with screws 22 on top of heater 16 to face the fixed magnet 14a, and inserted therebetween to insulate between heater 16 and magnet support 33 And an adjusting screw 25 at an upper end of the bimetal 24 fixed to the inside of the heater 16 with the rivet 17 inside the heater 16, and a trip bar pin (to the trip case 13). An overcurrent detection unit 28 having a trip bar 27 provided at an upper portion of the short circuit detection unit 23 so as to be rotatable with a 26. And an actuating portion 32 having a shooter spring 31 for applying an operating force to the shooter 30 rotatably provided at the trip cover 29.
여기에서, 상기 고정수단은 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 마그네트(14a)의 외측면에 복수개의 돌기(14c)를 갖는 가이드홈(14b)과, 상기 마그네트 지지대(33)에 형성된 관통공(33a)으로 구비된다.Here, the fixing means is a guide groove (14b) having a plurality of projections (14c) on the outer surface of the fixing magnet (14a), as shown in Figure 4, the through hole formed in the magnet support (33) 33a).
이러한 고정수단의 결합은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가이드홈(14b)에 마그네트 지지대(33)를 삽입하되, 상기 마그네트 지지대(33)에 형성된 관통공(33a)으로 돌기(14c)가 돌출되도록 한 후 관통공(33a)의 전방으로 돌출된 돌기(14c)의 선단을 프레스로 가압시키면 돌출된 부위가 소성변형을 일으키면서 마그네트 지지대(33)와 고정 마그네트(14a)가 고정된다.As shown in FIG. 3, the fixing means is inserted into the magnet support 33 into the guide groove 14b, and the protrusion 14c protrudes into the through hole 33a formed in the magnet support 33. After pressing to press the tip of the projection 14c protruding forward of the through hole 33a with a press, the magnet support 33 and the fixed magnet 14a are fixed while the protruding portion causes plastic deformation.
상기 절연부재(34)는 종이형태의 절연지나 합성수지 형태의 절연지 및 PCB 형태의 절연재 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.The insulating member 34 may be selected from any one of insulating paper in the form of paper, insulating paper in the form of synthetic resin, and insulating material in the form of PCB.
이와 같이 구성된 배선용 차단기의 트립장치의 작용은 다음과 같다.The action of the tripping device of the circuit breaker configured as described above is as follows.
먼저, 선로에 과부하가 발생할 경우, 히터(16)에서 발생되는 열에 의해 바이메탈(24)은 도 3에 도시한 일점쇄선과 같이 만곡되기 시작하며, 바이메탈(24)의 만곡이 진행되면서 그 상부에 구비된 조정나사(24)가 트립바(27)를 밀게 됨으로써, 트립바(27)는 트립바 핀(26)을 중심으로 회동하게 된다.First, when an overload occurs in a line, the bimetals 24 begin to bend as shown by the dashed-dotted line shown in FIG. 3 by the heat generated by the heater 16, and the curvature of the bimetals 24 is provided at the upper portion thereof. As the adjusted screw 24 pushes the trip bar 27, the trip bar 27 rotates around the trip bar pin 26.
이때, 트립바(27)에 의해 구속되어 있던 슈터(30)가 석방되면서 슈터 스프링 (31)의 탄성력에 의해 회전하는 과정에서 도 1에 도시된 바와 같이, 어퍼링크(8) →로우링크(9) →샤프트(4) →가동대(5)로 전달됨에 따라 차단기를 개로시키게 된다.At this time, in the process of rotating by the elastic force of the shooter spring 31 while the shooter 30 restrained by the trip bar 27 is released, the upper link 8 → the low link 9 is shown in FIG. ) → The shaft (4) → The movable stand (5) is delivered to open the breaker.
한편, 선로에 단락전류가 발생할 경우, 히터(16)의 하단과 마그네트 지지대(33)의 상단 사이에 절연부재(34)가 개재된 상태로 마그네트 지지대(33)에 고정된 고정 마그네트(14a)에서 강한 척력을 갖는 자력이 발생하게 되고, 이때 발생된 자력에 의한 척력이 가동 마그네트(18)를 제어하는 순시 스프링(20)의 탄성력보다 큼으로써, 가동 마그네트(18)가 회동하여 고정 마그네트(14a)에 접하게 된다.On the other hand, when a short circuit current occurs in the line, the fixed magnet 14a fixed to the magnet support 33 with the insulating member 34 interposed between the lower end of the heater 16 and the upper end of the magnet support 33. A magnetic force having a strong repulsive force is generated, and the repulsive force generated by the magnetic force is greater than the elastic force of the instantaneous spring 20 that controls the movable magnet 18, whereby the movable magnet 18 rotates to fix the magnet 14a. You will encounter
이와 동시에 가동 마그네트(14a)의 회동으로 인해 트립바(27)의 하부를 밀어 회전시킴에 따라 차단기를 개로시켜 전기기기의 파손 등을 방지할 수 있게 된다.At the same time, as the movable magnet 14a is rotated by pushing the lower portion of the trip bar 27 to rotate, the breaker is opened to prevent damage to an electric device.
이상에서 설명한 바와 같이, 히터와 고정 마그네트를 분리된 상태로 트립 케이스에 구비되도록 함으로써, 히터의 열변형에 의한 크기의 변화로 고정 마그네트와 가동 마그네트의 간격이 가변되는 것을 방지하여 차단 동작의 신뢰성을 높일 수 있도록 하고, 아울러 고정 마그네트와 가동 마그네트 사이에서 전압이 유기되는 현상을 절연부재로 방지하여 아아크의 발생을 차단토록 함으로써, 융착현상으로 인한 차단 지연으로 선로나 전기기기 및 부하기기의 파손을 막을 수 있는 효과가 있다.As described above, by providing the heater and the fixed magnet in the trip case in a separated state, the gap between the fixed magnet and the movable magnet is not changed due to the change in size due to the heat deformation of the heater, thereby reducing the reliability of the breaking operation. In addition, it prevents the occurrence of arc by insulating member by preventing insulation of voltage between fixed magnet and movable magnet, and prevents damage of line, electric equipment and load equipment by blocking delay caused by fusion phenomenon. It can be effective.
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2003
- 2003-02-04 KR KR10-2003-0006697A patent/KR100479434B1/en active IP Right Grant
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