KR200411527Y1

KR200411527Y1 - 열동형 과부하 계전기

Info

Publication number: KR200411527Y1
Application number: KR2020050036962U
Authority: KR
Inventors: 차재곤
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2015-12-29

Abstract

본 고안은 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합됨에 있어 마모 및 헐거움의 문제로 발생되는 온도보상 바이메탈의 유동을 최소화하여 과부하 계전기의 오동작을 제거하고 크랙에 의한 파손이나 헐거움을 방지할 수 있는 결합수단을 제공함으로써 열동형 과부하 계전기의 조립성 및 생산성을 향상하여 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로서, 본 고안은, 주회로의 과전류 발생 시 만곡하는 주 바이메탈과, 상기 주 바이메탈에 의해 수평이동 가능하도록 설치되는 쉬프트와, 상기 쉬프트에서 전달되는 가압력에 의하여 회동되는 석방레버와, 정상운전 시 대응되는 단자로부터 분리된 상태를 유지하고 과전류 발생 시 상기 석방레버의 회동력에 의하여 상기 대응되는 단자에 접촉하는 상태로 반전되는 반전기구부와, 그 일단이 상기 석방레버의 일측에 결합되고 그 타단이 상기 쉬프트에 접촉되어 상기 쉬프트에서 발생되는 가압력을 상기 석방레버에 전달하는 온도보상 바이메탈 및 상기 온도보상 바이메탈을 상기 석방레버의 일측에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기를 제공한다.

주 바이메탈, 석방레버, 온도보상 바이메탈, 결합수단, 고정홀, 결합홀

Description

열동형 과부하 계전기{THERMAL OVERLOAD RELAY}

도 1 내지 도 3은 종래의 열동형 과부하 계전기를 도시한 것으로서,

도 1은 종래의 열동형 과부하 계전기의 내부구성을 도시한 측면도이다.

도 2는 종래의 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버와 온도보상 바이메탈의 구성을 도시한 측면도이다.

도 3은 종래의 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈을 결합시키는 결합수단을 도시한 평면도 및 측면도이다.

도 4 내지 도 7은 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 도시한 것으로서,

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합된 형상을 도시한 측면도이다.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈을 결합시키는 결합수단을 도시한 평면도 및 측면도이다.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기의 정상적인 통전상태 및 트립상태를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

13 : 주 바이메탈 14 : 히터

15 : 쉬프트 16 : 쉬프트 고리

21 : 개폐기구부 22 : 상부케이스

23 : 석방레버 23a : 결합보스

23b : 제1 결합홀 23c : 제2 결합홀

24 : 온도보상 바이메탈 24a : 고정홀

24b : 제1 고정홀 24c : 제2 고정홀

25 : 가압부 26 : 반전기구부

28 : 반전스프링 29 : 리셋버튼

30 : 상부덮개 31 : 보조홀더

33 : 노출부 40 : 스톱 링

40a : 결합홀 100 : 리벳연결장치

본 고안은 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합됨에 있어 마모 및 헐거움의 문제로 발생되는 온도보상 바이메탈의 유동을 최소화 하여 과부하 계전기의 오동작을 제거하고 온도보상 바이메탈을 석방레버에 결합시킴에 있어 크랙에 의한 파손이나 헐거움을 방지할 수 있는 결합수단을 제공함으로써 열동형 과부하 계전기의 조립성 및 생산성을 향상하여 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 열동형 과부하 계전기에 관한 것이다.

통상적으로 열동형 과부하 계전기는 전자접촉기와 함께 전자개폐기를 구성하여 모터에 통전되는 전류가 미리 설정한 전류값 이상이 되면 지정 시간 후에 회로를 트립(trip)하여 모터가 소손되는 것을 방지하는 역할을 수행하는 전기기기이다.

대표적으로 교류모터의 경우 그 내부에는 통상 3상(R,S,T)의 교류전류가 흐르는데 이 때 상기 3상중에 어느 하나의 상이라도 끊어져 전류가 흐르지 않게 된 때(결상)에는 나머지 상으로 전류가 집중됨에 따라 또는 과부하나 과전류시 온도가 상승하여 권선이 소손되는 등의 사고가 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 통상적으로 모터에는 과부하 또는 결상 시 소손을 방지하기 위하여 앞서 언급한 바와 같은 과부하 계전기를 연결하여 사용한다.

전술한 과부하 계전기의 구체적인 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 종래의 열동형 과부하 계전기를 도시한 것으로서, 도 1은 종래의 열동형 과부하 계전기의 내부구성을 도시한 측면도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이 종래의 열동형 과부하 계전기는 크게 전원과 부하 즉 모터간의 회로상에 연결되어 과전류나 결상이 발생했을 때 발열하는 과부하 계전기의 하부에 위치한 히터부(미도시)와, 히터부(미도시) 내부에 마련되며 상기 히터부(미도시)의 발열에 따라 만곡하는 주 바이메탈(13)의 만곡에 연동되어 상기 전원과 부하간 회로를 개폐시키는 과부하 계전기의 상부에 위치한 개폐기구부(21)로 구분될 수 있다.

여기서 열동형 과부하 계전기의 외관을 형성하는 하부케이스(lower case)의 내부에는 상기 히터부(미도시)를 이루는 주 바이메탈(13), 히터(heater)(14), 주 바이메탈(13)에 구동 접속되어 주 바이메탈(13)의 만곡에 따라 수평 이동하는 쉬프트(shifter, 15) 등이 내장되고, 그 외부로는 전원측 전선이 연결되는 주 단자(10)가 통상 3개(3상 교류용)가 구비된다.

그리고 상기 하부케이스(미도시)의 상부와 연결되는 상부케이스(upper case)에는 개폐기구부(21)를 이루는 석방레버(23), 반전기구부(26), 리셋버튼(29), 보조홀더(31) 등이 내장되어 있다.

여기서 상기 상부케이스(미도시)에 구비되는 상기 석방레버(23)에는 온도보상 바이메탈(24)이 구비되어 있으며, 상기 온도보상 바이메탈(24)의 회전에 연동되어 회전하여서 반전 기구(26)의 중앙 부분(27)을 내리 누를 수 있도록 돌출 형성된 가압부(25)를 포함한다.

상기 반전기구부(26)는 그 중앙부분(27)과 상기 중앙부분(27)과 반전기구부(26) 사이에 끼워지는 반전스프링(28)을 포함하고 정상 통전상태에서 중앙 부분(27)은 반전기구부(26) 보다 위로 들려지며 이러한 상태는 반전스프링(28)에 의해 유지될 수 있도록 구성되어 있다.

여기서 상기 석방레버(23)의 일측에 구비되는 상기 온도보상 바이메탈(24)의 구체적인 구성을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버와 온도보상 바이메탈의 구성을 도시한 측면도이며, 도 3은 종래의 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈을 결합시키는 결합수단을 도시한 평면도 및 측면 도이다.

도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 온도보상 바이메탈(24)은 온도의 변화에 따라 만곡할 수 있도록 열팽창계수가 다른 이종재질의 소재가 결합되어 구성되며, 상기 온도보상 바이메탈(24)의 두께방향으로 적어도 하나 이상의 개수로 개구 형성되는 복수개의 고정홀(24a)이 상기 석방레버(23)의 일측에 돌출 형성되는 결합보스(23a)에 삽입되어 고정된다.

또한 상기 온도보상 바이메탈(24)을 상기 석방레버(23)에 고정 시키기 위하여 종래의 열동형 과부하 계전기에는 도 3에 도시된 바와 같이 와셔형태로 구성된 스톱링(40)이 사용된다.

그러나 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 열동형 과부하 계전기는 상기 온도보상 바이메탈(24)을 상기 석방레버(23)의 일측에 고정시키기 위하여 상기 스톱링(40)을 지그(미도시)와 같은 도구를 이용하여 고정시킴으로 인해 상기 스톱링(40)을 상기 결합보스에 강제로 압입할 시 상기 결합력에 의한 크랙 및 그로인한 파손과 마모발생으로 상기 온도보상 바이메탈(24)이 유동되거나 이탈되는 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 파손과 유동으로 인하여 열동형 과부하 계전기의 오동작이 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합됨에 있어 마모 및 헐거움의 문제로 발생되는 온도보상 바이메탈의 유동을 최소화 하여 과부하 계전기의 오동작을 제거하고 온도보상 바이메탈을 석방레버에 결합시킴에 있어 크랙에 의한 파손이나 헐거움을 방지할 수 있는 결합수단을 제공함으로써 열동형 과부하 계전기의 조립성 및 생산성을 향상하여 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 열동형 과부하 계전기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 주회로의 과전류 발생 시 만곡하는 주 바이메탈과, 상기 주 바이메탈에 의해 수평이동 가능하도록 설치되는 쉬프트와, 상기 쉬프트에서 전달되는 가압력에 의하여 회동되는 석방레버와, 정상운전 시 대응되는 단자로부터 분리된 상태를 유지하고 과전류 발생 시 상기 석방레버의 회동력에 의하여 상기 대응되는 단자에 접촉하는 상태로 반전되는 반전기구부와, 그 일단이 상기 석방레버의 일측에 결합되고 그 타단이 상기 쉬프트에 접촉되어 상기 쉬프트에서 발생되는 가압력을 상기 석방레버에 전달하는 온도보상 바이메탈 및 상기 온도보상 바이메탈을 상기 석방레버의 일측에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기를 제공한다.

상기와 같은 구성에 따르면, 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합됨에 있어 마모 및 헐거움의 문제로 발생되는 온도보상 바이메탈의 유동을 최소화 하여 과부하 계전기의 오동작을 제거하고 온도보상 바이메탈을 석방레버에 결합시킴에 있어 크랙에 의한 파손이나 헐거움을 방지할 수 있는 결합수단을 제공함으로써 열동형 과부하 계전기의 조립성 및 생산성을 향상하여 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

상기의 본 고안의 목적 및 이를 달성하기 위한 구성은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기에 대한 첨부한 도면을 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 좀 더 명백히 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7은 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 도시한 것으로서, 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합된 형상을 도시한 측면도이고, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈을 결합시키는 결합수단을 도시한 평면도 및 측면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기는, 주회로의 과전류 발생 시 만곡하는 주 바이메탈(13)과, 상기 주 바이메탈(13)에 의해 수평이동 가능하도록 설치되는 쉬프트(15)와, 상기 쉬프트(15)에서 전달되는 가압력에 의하여 회동되는 석방레버(23)와, 정상운전 시 대응되는 단자로부터 분리된 상태를 유지하고 과전류 발생 시 상기 석방레버(23)의 회동력에 의하여 상기 대응되는 단자에 접촉하는 상태로 반전되는 반전기구부(26)와, 그 일단이 상기 석방레버(23)의 일측에 결합되고 그 타단이 상기 쉬프트(15)에 접촉되어 상기 쉬프트(15)에서 발생되는 가압력을 상기 석방레버(23)에 전달하는 온도보상 바이메탈(24) 및 상기 온도보상 바이메탈(24)을 상기 석방레버(23)의 일측에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 결합수단은 상기 온도보상 바이메탈(24)의 두께방향으로 적어도 하나 이상의 개수로 개구 형성되는 복수개의 고정홀(24b, 24c)과, 상기 석방레버(23)의 일측에 그 두께방향으로 상기 각 고정홀(24b, 24c)이 형성된 위치와 대응되는 위치와 개수로 개구 형성되는 복수개의 결합홀(23b, 23c) 및 상기 각 고정홀(24b, 24c)과 상기 각 결합홀(23b, 23c)을 관통하여 상기 온도보상 바이메탈(24)을 상기 석방레버(23)의 일측에 결합시키는 결합장치를 포함하여 구성된다.

또한 상기 각 고정홀(24b, 24c) 및 상기 각 결합홀(23b, 23c)은 상기 온도보상 바이메탈(24)의 장축길이방향을 따라 나란히 형성됨이 바람직하며, 상기 결합장치는 리벳연결장치(100)로 구성됨이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기의 작동상태를 도 6을 참조하여 하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기의 정상적인 통전상태 및 트립상태를 도시한 단면도로서, 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기는 정상상태에서는 도 6(a)에 도시된 바와 같이 기본적인 구성으로 존재하지만, 열동형 과부하 계전기의 전원과 부하간 회로에 과전류가 흐르거나 결상이 발생되는 것과 같이 비정상적으로 운전될 시에는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 상기 과전류나 결상신호가 주 단자(10)를 통하여 전달되고, 그에 따라 하부케이스(12) 내의 주 바이메탈(13)에 권선된 코일 형태의 히터(14)가 발열하게 된다.

이러한 열에 의하여 주 바이메탈(13)이 만곡하고 그에 따라 쉬프트(15)가 도 면 상 오른쪽으로 이동하게 되면 쉬프트 고리(16)는 석방레버(23)의 온도보상 바이메탈(24)을 반시계 방향으로 회전시킨다.

이때 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기에 구비되는 상기 온도보상 바이메탈(100)은 전술한 바와 같이 상기 석방레버(23)의 일측에 결합됨에 있어 온도보상 바이메탈(24)의 두께방향으로 적어도 하나 이상의 개수로 개구 형성되는 복수개의 고정홀(24b, 24c)과, 상기 석방레버의 일측에 그 두께방향으로 상기 각 고정홀(24b, 24c)이 형성된 위치와 대응되는 위치와 개수로 개구 형성되는 복수개의 결합홀(23b, 23c)을 관통하여 상기 온도보상 바이메탈(24)을 상기 석방레버(23)의 일측에 결합시키는 결합장치로 결합되도록 구성됨으로 인해 기계적인 강도가 더욱 보강되는 구성을 가진다.

상기에서는 상기 결합장치가 리벳연결장치(100)로 구성된다고 하였으나 그에 한정되지 않으며 너트(미도시)와 볼트(미도시), 나사결합(미도시) 및 그 이외에도 상기 온도보상 바이메탈(24)과 상기 석방레버(23)에 형성되는 각 고정홀(24b, 24c)과 각 결합홀(23b, 23c)에 관통되어 상기 온도보상 바이메탈(24)을 상기 석방레버(23)에 고정시킬 수 있는 연결장치라면 상기 결합장치로서 사용될 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기에 구비되는 상기 온도보상 바이메탈(24)과 상기 석방레버(23)에 구비되는 각 고정홀(24b, 24c) 및 각 결합홀(23b, 23c)은 상기 온도보상 바이메탈(24)의 장축길이방향을 따라 나란히 형성됨으로 인해 상기 온도보상 바이메탈(24)이 상기 쉬프트(15) 의 평행이동에 대하여 이격되지 않도록 고정시켜주며, 그에 따라 상기 쉬프트 고리(16)에서 전달되는 가압력으로 인해 휘어지거나 그 형상이 변형되지 않고 상기 가압력을 상기 석방레버(23)에 충실하게 전달한다.

상기와 같은 온도보상 바이메탈(24)의 회전 운동에 의해 석방레버(23)의 가압부(25)는 반전기구(26)의 중앙 부분(27)을 도면 상 아래로 누르게 되고, 그에 따라 반전기구(26)와 중앙 부분(27)이 수평을 이루는 임계점을 넘게 되면 도 6(a)과 같은 정상상태와는 반대로 도 6(b)에서 도시된 바와 같이 판스프링으로 구성되는 반전기구(26)는 위로 올라가고 중앙 부분(27)은 아래로 내려오게 된다.

그로 인하여 본 고안의 실시예에 따른 상기 열동형 과부하 계전기는 주변온도특성에 민감하게 반응할 수 있으며, 또한 열동형 과부하 계전기 트립특성의 신뢰성을 보장할 수 있도록 구성된다.

전술한 바와 같은 구성에 의하여 트립상태로 변환되는 본 고안의 실시예에 따른 열동형 과부하 계전기는 정상상태와 마찬가지로 반전스프링(28)에 의해 상기 트립상태가 계속 유지된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 열동형 과부하 계전기는, 열동형 과부하 계전기를 구성하는 석방레버에 온도보상 바이메탈이 결합됨에 있어 마모 및 헐거움의 문제로 발생되는 온도보상 바이메탈의 유동을 최소화 하여 과부하 계전기의 오동작을 제거하고 온도보상 바이메탈을 석방레버에 결합시킴에 있어 크랙에 의한 파손이나 헐거움을 방지할 수 있는 결합수단을 제공함으로써 열동형 과부하 계 전기의 조립성 및 생산성을 향상하여 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims

주회로의 과전류 발생 시 만곡하는 주 바이메탈과,

상기 주 바이메탈에 의해 수평이동 가능하도록 설치되는 쉬프트와,

상기 쉬프트에서 전달되는 가압력에 의하여 회동되는 석방레버와,

정상운전 시 대응되는 단자로부터 분리된 상태를 유지하고 과전류 발생 시 상기 석방레버의 회동력에 의하여 상기 대응되는 단자에 접촉하는 상태로 반전되는 반전기구부와,

그 일단이 상기 석방레버의 일측에 결합되고 그 타단이 상기 쉬프트에 접촉되어 상기 쉬프트에서 발생되는 가압력을 상기 석방레버에 전달하는 온도보상 바이메탈 및

상기 온도보상 바이메탈을 상기 석방레버의 일측에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
제1항에 있어서,

상기 결합수단은,

상기 온도보상 바이메탈의 두께방향으로 적어도 하나 이상의 개수로 개구 형성되는 복수개의 고정홀과,

상기 석방레버의 일측에 그 두께방향으로 상기 고정홀이 형성된 위치와 대응되는 위치와 개수로 개구 형성되는 복수개의 결합홀 및

상기 고정홀과 상기 결합홀을 관통하여 상기 온도보상 바이메탈을 상기 석방레버의 일측에 결합시키는 결합장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
제2항에 있어서,

상기 각 고정홀 및 상기 각 결합홀은,

상기 온도보상 바이메탈의 장축길이방향을 따라 나란히 형성되는 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
제3항에 있어서,

상기 결합장치는,

리벳연결장치인 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.