KR810000475Y1

KR810000475Y1 - High speed circuit breaker

Info

Publication number: KR810000475Y1
Application number: KR790007259U
Authority: KR
Inventors: 성기설
Original assignee: 윤욱현; 금성계전주식회사; 다까미 지로
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1981-05-19

Abstract

내용 없음.No content.

Description

High speed circuit breaker

제1도는 본 고안의 구성을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the configuration of the present invention.

제2a도는 본 고안의 정상동작상태를 나타낸 측면도.Figure 2a is a side view showing a normal operating state of the present invention.

제2b도는 제2a도의 상태에서 이상전류가 발생된 경우 트립동작을 보인 설명도.2B is an explanatory diagram showing a tripping operation when an abnormal current is generated in the state of FIG. 2A.

제2c도는 동 트립된 상태도.2c is a tripped state diagram.

제3도는 본 고안의 전체구성도로서 차단기가 투입된 상태의 측면도.3 is a side view of the circuit breaker as a whole configuration of the present invention.

제4도는 종래의 차단특성 및 본 고안의 차단특성을 비교 설명하는 그래프이다.4 is a graph illustrating a comparison between the conventional blocking characteristics and the blocking characteristics of the present invention.

본 고안은 차단기에 관한 것으로, 특히 추정단락전류를 고속으로 차단함으로써 차단 동작전류를 제한하는 고속차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker, and more particularly to a high speed circuit breaker for limiting the blocking operation current by blocking the estimated short circuit current at high speed.

일반적으로 차단기에 있어서 정격전류에 대한 과부하 전류의 대책으로 바이메탈을 이용한 열동식(熱動式) 차단방식이 이용되고, 단락전류와 같은 좀더 큰 전류의 경우에는 전자식(電磁式) 순시차단기구가 사용되고 있는데, 이의 동작원리는 주지의 현상, 즉 근접한 평행도체에 방향이 서로 다른 전류가 흐를 때 그 2개의 평행도체간에는 전자반발력이 생긴다는 것을 이용한 것이다. 그러나 종래의 전자식 차단기구는 순전히 전자 반발력만을 이용하여 접촉자의 접촉압력에 대항하여 직접 접촉자를 트립시키는 구조로 되어 있기 때문에 불시에 대전류(大電流)가 흐른다든가 또는 접촉압력과 평행되는 단락전류가 흐른때에는 접촉압력이 감소되어 접점이 부상(浮上)되는 것에 의해 접점이 용착을 일으켜 케이블과 장비를 손상시키는 결함이 있었다.In general, a thermal breaker using bimetal is used as a countermeasure against overload current in a circuit breaker, and an electronic instantaneous breaker is used for a larger current such as a short circuit current. The principle of operation is a well-known phenomenon, that is, when a current having a different direction flows to adjacent parallel conductors, an electron repulsion force is generated between the two parallel conductors. However, since the conventional electronic circuit breaker has a structure that trips the contactor directly against the contact pressure of the contactor using purely electromagnetic repulsive force, a large current flows unexpectedly or a short circuit current parallel to the contact pressure flows. In this case, the contact pressure was reduced and the contact was floated, resulting in the welding of the contact, which caused damage to the cable and the equipment.

본 고안은 종래의 이러한 결점을 개선하기 위한 것으로, 종래 전자식 차단기구의 조작시간이 0.01초인데 반하여 본 고안의 경우 각종 형식의 정격전류의 20배에서 50배사이의 매우 큰 단락전류에서도 0.0015초의 짧은 시간에 전류를 차단할 수 있는 고속차단기를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 고안은 이 목적을 위하여 전술한 평행도체간에 발생하는 전자반발력을 이용한다는 점은 동일하나, 이 전자 반발력으로 접촉자를 접촉압력에 대항하여 직접 개리(開離)시키는 구조가 아니라, 고속차단기구를 병용하는 것에 의해 개리직전까지 접촉자의 접촉압력을 감소시키지 않고 오히려 증가되도록하여 고속차단기구의 래치(latch)기구가 벗겨짐과 동시에 접촉자가 고속으로 개리되도록 하고, 이 순간에 종래의 전자식 순시 차단기구의 동작에 의하여 상기 접촉자를 지지하고 있는 홀더가 완전히 개리되게 함으로써 접촉자가 2단계로 급속히 열리도록 한 것이다.The present invention is to improve the above-mentioned shortcomings, and while the operation time of the conventional electronic circuit breaker is 0.01 seconds, the present invention has a short time of 0.0015 seconds even at a very large short circuit current of 20 to 50 times the rated current of various types. The purpose is to provide a high speed circuit breaker that can cut off the current in time. The present invention is the same as using the above-mentioned repulsive force generated between the parallel conductors for this purpose, but this structure is not a structure for directly opening the contactor against the contact pressure by the repulsive force, By using it together, rather than decreasing the contact pressure of the contactor until just before opening, the latch mechanism of the high-speed shutoff mechanism is peeled off and at the same time, the contactor is opened at a high speed. By operation, the holder holding the contactor is completely opened so that the contactor opens rapidly in two stages.

본 고안을 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in detail by the drawings as follows.

개폐기의 구조는 페놀수지로 성형된 케이스, 커버 및 손잡이와, 은합금 접점의 가동접촉자 및 고정접촉자와, 가동접촉자를 지지하는 철판재의 홀더와, 차단동작을 반복케하는 개폐스프링등의 기계적인 요소로 조립 구성되어 있다.The structure of the switch includes mechanical elements such as a case, a cover and a handle made of phenolic resin, a movable contactor and a fixed contactor of a silver alloy contact, a holder of a steel plate supporting the movable contactor, and an opening / closing spring to repeat a shut-off operation. It is composed of assembly.

1은 가동접촉자로서, 그 후단에서 접촉홀더(2) 및 링크(3)와 연결 유착되어 있으며 축(4)에 감설된 스프링(5)에 의해 하향 탄지되어 있다. 또한 가동접촉자(1)의 선단상방에는 래치(6)가 입설 고착되어 있는데, 이 래치(6)상방에 형성된 패지홈(8)은 접촉홀더(2) 선단에 횡설된 정지핀(7)에 삽탈 자재토록 되어 있다.1 is a movable contact, which is connected and contacted with the contact holder 2 and the link 3 at the rear end thereof and is supported by the spring 5 wound on the shaft 4. In addition, a latch 6 is mounted and fixed on the upper end of the movable contactor 1, and the peg groove 8 formed above the latch 6 is inserted into and removed from the stop pin 7 that is arranged at the tip of the contact holder 2. It is made freely.

또한 가동접촉자(1)와 대향해있는 고정접촉자(9)는 좌금(10)에 의해 축(11)을 기점으로 스프링(12)에 탄지되어 좌우로 유동하도록 설치되어 가동접촉자(1)의 개폐시 접촉충격을 완화시키도록 한 것이다.In addition, the fixed contactor 9 facing the movable contactor 1 is installed so as to flow from side to side by being supported by the spring 11 on the shaft 11 by the seat 10 so that the movable contactor 1 opens and closes. To mitigate contact shock.

도면중 미설명부호 13은 래치(6)의 상방 위치에서 래치(6)의 상승을 제한함과 동시에 가동접촉자(1)를 원상으로 환원시키기 위한 리세트봉이고, 14는 개폐핸들, 15는 개폐스프링, 16은 개폐핸들(14)과 트립장치를 연동시키기 위한 래치, 17은 트립크로스바, 18은 바이메탈 트립장치, 19는 네일, 20은 링크로드, 21은 섬유절연판, 22는 고정마그네트, 23은 가동마그네트, 24는 트립작동간, P는 전자반발력작용점, i는 전류의 흐름방향 표시이다.In the figure, reference numeral 13 denotes a reset rod for limiting the rise of the latch 6 at the upper position of the latch 6 and reducing the movable contactor 1 to its original shape, 14 is an open / close handle, and 15 is an open / close handle. Spring, 16 is a latch for interlocking the opening and closing handle 14 and the trip device, 17 is a trip cross bar, 18 is a bimetal trip device, 19 is a nail, 20 is a link rod, 21 is a fiber insulation plate, 22 is a fixing magnet, 23 is Movable magnet, 24 is tripping operation, P is electromagnetic repulsive action point, and i is current flow direction indication.

이와같이 구성된 본 고안은 제2a도에 도시한 바와같이 가동접촉자(1)와 가정접촉자(9)가 접촉되어 정상적인 작동상태로 있다가 갑자기 단락전류와 같은 큰 고장전류가 순간적으로 흐르게되면, 가동접촉자(1)와 고정접촉자(9)에 흐르는 전류의 방향이 반대이므로 자기 반발력이 발생하게 된다.The present invention configured as described above has the movable contactor 1 and the home contactor 9 in contact with each other as shown in FIG. 2A, and when a large fault current such as a short circuit current flows momentarily, the movable contactor ( Since the direction of the current flowing through 1) and the fixed contact 9 is reversed, magnetic repulsive force is generated.

이때 가동접촉자(1)의 선단에 형성된 괘지홈(S)은 정지핀(7)에 의해 고정되어 있으므로 이 반발력은 가동접촉자(1)와 고정접촉자(9)의 접촉점을 축으로하고 링크(3)에 유착된 가동접촉자(1)의 P점을 작용점으로 가동접촉자(1)의 후단을 스프링(5)력에 항거하여 상승시킨다.At this time, the locking groove S formed at the tip of the movable contactor 1 is fixed by the stop pin 7, so the repulsive force is based on the contact point between the movable contactor 1 and the fixed contactor 9 and the link (3). The rear end of the movable contactor 1 is raised against the force of the spring 5 by using the point P of the movable contactor 1 adhered to the acting point.

이와 동시에 링크(3)의 회동거리만큼 가동접촉자(1)의 가동접촉(1′)이 제2b도와 같이 고정접점(9′)을 누르면서 미끄러져, 정지핀(7)이 래치(6)의 패지홈(8)으로부터 이탈된다.At the same time, the movable contact 1 ′ of the movable contact 1 slides while holding the fixed contact 9 ′ as shown in FIG. 2B by the rotation distance of the link 3, and the stop pin 7 wraps the latch 6. Departure from the groove (8).

이때 전자 반발력은 접점(1′)(9′)의 접촉압력을 더욱 증가시키게 되므로 가동접촉자(1)가 순간적으로 접점을 열어 아크가 발생함과 동시에 가동접촉자(1)가 상승되어 전류를 차단시키게 된다.At this time, the electromagnetic repulsive force increases the contact pressure of the contacts 1 'and 9' so that the movable contactor 1 opens the contact momentarily to generate an arc and the movable contactor 1 is raised to block the current. do.

이와같은 가동접촉자(1)의 고속차단은 아크발생지속시간을 감소시켜 아크냉각이라는 결과를 가져오므로 차단기에 있어서 차단동작을 일으키는 단락전류를 제한하는 작용을 하게 되는 것이다. 한편 전자반발력에 의하여 정지핀(7)이 패지홈(8)에서 이탈되어 래치(6)가 상승함에 따라 가동접촉자(1)가 접점을 여는 순간에는, 종래의 전자식 순시차단기구, 즉 가동마그네트(23)가 고정마그네트(22)에 흡입되는 것에 의해 트립작동간(24)이 회동되게 되어, 트립크로스바(17)가 네일(19)과 래치(16)의 결합을 해제시키게 된다. 그결과 개폐스프링(15)의 인장력에 의하여 링크로드(20)가 개폐핸들(14)을 차단방향(도면에서는 우측)으로 회동시키는 동시에 접촉홀더(2)를 들어올려 상기한 고속차단기구의 개극(開極)에 추종하여 접점을 크게 올림으로써 차단을 완료시킨다.Such high-speed cut-off of the movable contactor 1 reduces the arc generation duration and results in arc cooling, thereby limiting the short-circuit current causing the breaking operation in the breaker. On the other hand, when the movable contact 1 opens the contact as the stop pin 7 is released from the peg groove 8 by the electromagnetic repulsion force and the latch 6 is raised, the conventional electronic instantaneous interruption mechanism, that is, the movable magnet ( When the 23 is sucked into the fixed magnet 22, the trip operation period 24 is rotated, so that the trip cross bar 17 releases the coupling between the nail 19 and the latch 16. As a result, the link rod 20 rotates the opening / closing handle 14 in the blocking direction (right side in the drawing) by the tension force of the opening / closing spring 15, and lifts the contact holder 2 to open the above-described high speed shutoff mechanism ( Follow iii) and raise the contact point to complete the blocking.

이때 가동접촉자(1)의 래치(6)상단은 리세트봉(13)에 의해 상승이 제한되며, 아울러 정상상태가 되며 가동접촉자(2)가 제2c도에 도시한 위치상태에서 리세트봉(13)에 타격된 래치(6)가 스프링(5)의 복원력에 순응하여 하강됨으로써 정지핀(7)에 패지홈(8)이 패지되는 상태로 복원되어 다음 폐로동작이 가능한 대기상태로 된다.At this time, the upper end of the latch 6 of the movable contactor 1 is limited by the reset rod 13, and becomes a normal state, and the reset contact (2) in the position state shown in FIG. The latch 6 hit by 13) descends in response to the restoring force of the spring 5, restoring the peg groove 8 to the stop pin 7 to a state where the next closing operation is possible.

상술한 경우는 단락전류시의 트립동작을 설명하였으나 과전류가 인가되는 경우의 트립동작을 설명하면 다음과 같다.In the above-described case, the trip operation at the short-circuit current has been described, but the trip operation at the time when an overcurrent is applied is as follows.

즉, 제3도와 같이 개폐핸들(14)을 투입시킨 후 정상적인 동작상태에서 과부하 또는 기타사고로 인하여 과전류가 흐르게 되면, 시연(時延)특성을 갖는 열동식 바이메탈트립장치(18)가 가열되어 트립크로스바(17)를 밀어줌으로써 래치(16)와 네일(nail)(19)의 결합을 해제시키며, 그 순간에 개폐스프링(15)의 인장력에 의해 개폐핸들(14)이 트립되고, 고정접촉자(9)와 가동접촉자(1)의 접촉이 링크로드(17)의 링크운동에 의하여 개리되어 회로가 차단되는 것이다.That is, when an overcurrent flows due to an overload or other accident in a normal operation state after the opening / closing handle 14 is inserted as shown in FIG. 3, the thermal type bimetal trip device 18 having a demonstration characteristic is heated and tripped. The latch 16 and the nail 19 are released by pushing the crossbar 17, and the opening / closing handle 14 is tripped by the tension of the opening / closing spring 15 at that moment, and the fixed contactor 9 ) And the movable contact 1 is opened by the link movement of the link rod 17, the circuit is cut off.

한편 접점부는 케이스 하부에 위치하여 섬유절연판(21)에 의해 차폐되어 있으므로, 상기 접점부를 제외한 트립장치는 차단시 발상하는 아크가스나 도전성 매연으로 인하여 절연상의 피해를 입지 않으며, 또 아크가스는 급속히 금속제의 소호그리드(도시하지 않음)에 의하여 소멸된 후 배기망을 통하여 냉각상태로 배출된다.On the other hand, since the contact portion is located under the case and is shielded by the fiber insulating plate 21, the trip device except for the contact portion is not damaged by insulation due to arc gas or conductive fumes generated during blocking, and the arc gas is rapidly made of metal. After extinguished by SOHO grid (not shown), it is discharged to the cooling state through the exhaust network.

이상 설명한 바와같이 본원 고안은 접촉홀더(2)와 가동접촉자(1)를 일체로한 종래 고안과는 달리 이들 소자를 분리하여 링크(3)로써 연결한 고속차단기구이고, 차단기 전체적으로는 열동식 바이메탈 트립기구와 전자식 순시차단기구를 수용하고 있으므로, 제4도에 도시한 바와같은 차단특성을 얻을 수 있다.As described above, the present invention is a high-speed cut-off mechanism in which these elements are separated and connected by the link 3, unlike the conventional designs in which the contact holder 2 and the movable contactor 1 are integrated, and the breaker as a whole is a thermal bimetal. Since the trip mechanism and the electronic instantaneous interruption mechanism are accommodated, the blocking characteristic as shown in FIG. 4 can be obtained.

즉, 종래의 차단기구는 정격전류의 10-15배에 달하는 과전류 및 단락전류에 대하여 최대 0.01초의 차단시간특성을 나타내지만, 그 이상의 단락전류에 대해서는 접점의 용착을 일으켜 케이블 및 장비의 소손을 초래할 염려가 있는 반면, 본 고안은 정격전류의 15배이상의 단락전류에 대해서도 발휘하여 종래와 같은 취부용역을 차지한다 하더라도 높은 차단용량을 유지하며, 차단동작을 일으키는 임계차단전류를 사실상 감소시켜 주므로 점접의 융용을 방지하는 효과를 얻을 수 있는등, 실용적 가치가 큰 고안인 것이다.That is, the conventional breaking mechanism exhibits a maximum breaking time of 0.01 seconds for the overcurrent and the short circuit current of 10-15 times the rated current, but causes the welding of the contact point for the above short circuit current, causing damage to the cable and equipment. On the other hand, the present invention exhibits a short circuit current of more than 15 times the rated current and maintains a high breaking capacity even if it occupies the same installation service as before, and effectively reduces the critical breaking current causing the breaking operation. It is a device with great practical value, such as the effect of preventing fusing.

Claims

The rear end of the movable contactor 1 is connected and bonded by the contact holder 2 and the link 3, and the movable contactor 1 is downwardly supported by the spring 5 wound on the shaft 4, and the movable contactor (1) A high-speed circuit breaker in which a latch (6) is inserted into the top of the tip and the paging groove (8) is inserted into the stop pin (7).