열동형 과부하 계전기(THERMAL OVERLOAD RELAY)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51)Int. Cl.6
H01H 37/52
(45) 공고일자 2000년10월16일
(11) 등록번호 10-0268014
(24) 등록일자 2000년07월10일
(21) 출원번호 10-1998-0024119 (65) 공개번호 특2000-0003035
(22) 출원일자 1998년06월25일 (43) 공개일자 2000년01월15일
(73) 특허권자 엘지산전주식회사 이종수
서울특별시 영등포구 여의도동 20번지
(72) 발명자 조현수
충청북도 청주시 상당구 용암동 현대아파트 1106-902
(74) 대리인 김용인, 심창섭
심사관 : 조지훈
(54) 열동형 과부하 계전기
요약
본 발명은 과부하로 인한 전동기의 소손 방지를 목적으로 사용되는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로,
히터부의 바이메탈에 의해 구동하는 개폐 기구부를 케이스의 상부에 설치하여 계전기의 가로 방향 크기를
축소시키고 이에 따라 배전반에 설치시 전기기기의 컴팩트한 구성이 가능해 지도록 한 것이다.
본 발명은 가열체(22)와 주바이메탈(23) 및 시프터(24)가 내장된 케이스(21)와, 상기 케이스의 상부에 설
치된 보조 케이스(25)와, 상기 보조 케이스내에 설치되고 시프터와 연동하는 온도 보상 바이메탈(28)이
고정되어 시프터의 이동에 따라 회전운동을 하는 석방 레버(27)와, 상기 석방 레버의 회전 운동에 따라
반전하는 반전기구(32)와, 상기 반전 기구의 반전에 의해 접속 분리되는 통상 폐쇄 점검 및 통상 개방 점
검과, 상기 반저기구의 일측 상부에 설치되어 반전된 반전기구가 원위치 되도록 눌러주는 리셋버튼(43)을
구비한 열동형 과부하 계전기이다.
대표도
도2
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 종래 열동형 과부하 계전기의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 구성도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 케이스 22 : 가열체
23 : 주바이메탈 24 : 시프터
25 : 보조 케이스 27 : 석방레버
28 : 온도 보상 바이메탈 32 : 반전기구
35 : 보조홀더 43 : 리셋버튼
44 : 테스트 버튼
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 과부하로 인한 전동기의 소손방지를 목적으로 사용되는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로,
보다 상세하게는 계전기의 가로방향 크기를 축소시킬 수 있도록 구성된 열동형 과부하 계전기에 관한 것
이다.
일반적으로 열동형 과부하 계전기는 과전류에 의해 발열하는 히터부와 상기 히터부의 발열에 따라 기구적
으로 작동하여 접점을 트립(Trip)시키는 개폐 기구부로 구성되며, 통상 개폐 기구부는 히터부의 측면에
6-1
1019980024119
설치되는 것이 일반적이다.
도 1은 상기와 같은 형태로 된 종래 열동형 과부하 계전기의 구성도로서 케이스(1)의 하부에 가열체(2)와
주바이메탈(3)로 구성된 히터부가 설치되어 있고 그 일측에 석방레버(5)와 온도 보상 바이메탈(6) 및 조
정링크(6) 등으로 구성된 개폐기구부가 설치되어 있으며, 케이스의 상부에는 개폐 기구부의 작동에 따라
개리되는 접점부가 설치되어 있다.
상기 가열체(2)는 주바이메탈(3)에 감겨져 과전류의 발생시 주바이메탈(3)에 변위를 발생시키는 역할을
하며, 상기 주바이메탈(3)의 자유단(3a)에는 시프터(Shifter)(4)가 결합되어 주바이메탈(3)에 변위가 발
생될 때 시프터(4)는 도면상 우측방향으로 이동을 한다.
상기 개폐기구부는 X점을 중심으로 회전하는 석방레버(5)와, 상기 석방레버에 일체형으로 고정되고 하단
부가 시프터(4)의 선단에 결합된 온도 보상 바이메탈(6)과, 상기 석방레버(5)와 X점에서 핀으로 연결되고
조정다이얼(8)의 회전에 의해 W점을 중심으로 회전하면서 X점의 위치를 변화시켜 주는 조정링크(7)로 구
성되어 있다.
상기 접점부는 서로 절연이 되어 다른 전위에서 사용이 가능한 통상 개방 접점과 통상 폐쇄 접점으로 구
성되며, 통상 개방 접점의 가동접점은 전원을 외부로 연결하는 단자(9)와 단자에 고정된 가동판(9a) 및
가동접점(9b)으로 구성되고, 고정접점은 단자(10)와 가동판(10a) 및 고정접점(10b)으로 구성되어 있다.
또한 통상 폐쇄접점 가동접점은 단자(11)와 이 단자에 고정되어 석방레버(5)와의 접촉에 따라 반전하는
반전 스프링(12) 및 반전 스프링에 고정된 가동접점(12a)으로 구성되고, 고정접점은 단자(13)와 가동판
(13a) 및 고정접점(13b)으로 구성되어 있다.
상기 케이스(1)내에는 반전 스프링(12)에 결합된 상태로 자유롭게 이동하는 구동판(14)이 설치되어 있으
며, 상기 구동판(14)에는 통상 개방접점을 구동시키는 돌출부(14a)가 형성되어 있고 일측 끝단에는 통상
개방 접점과 통상 폐쇄접점의 개리 상태를 외부로 표시하는 동작 표시편(14b)이 형성되어 있다.
따라서 주바이메탈(3)에 감겨진 가열체(2)에 과전류가 흐르면 가열체(2)의 발열에 의해 주바이메탈(3)이
형성변화를 일으켜 자유단(3a)이 만곡되면서 시프터(4)를 도면상 우측방향으로 이동시키게 되고 시프터
(4)의 이동에 따라 온도보상 바이메탈(9)이 일체화된 석방레버(5)와 함께 X점을 축으로 하여 도면상 반시
계 방향의 회전을 하게 된다.
상기와 같이 석방레버(5)가 회전을 하면 석방레버(5)의 상단부가 반전 스프링(12)의 러그부(12b)를 반전
위치까지 눌러 반전 스프링(12)이 반전되고 이때 반전 스프링(12)의 상단부가 시계 방향으로 회전을 하여
통상 폐쇄 접점의 고정접점(13b)과 가동접점(12a)은 개로된다.
한편 반전 스프링(12)이 반전되면 구동판(14)의 돌출부(14a)가 이동하여 개로 상태로 위치한 통상 개방접
점의 가동접점(9b)과 고정접점(10b)을 폐로 상태로 전환시키게 된다.
그리고 동작전류를 바꾸고자 할 때에는 동작전류의 변화에 수반하여 가열체(2)의 발열과 주바이메탈(3)의
만곡량이 변하게 되므로 석방레버(5)의 회전에 따른 반전스프링(12)의 반전위치를 변화시켜야 하는데, 이
때 조정 다이얼(8)을 회전시켜주면 그 회전 방향에 따라 조정링크(7)가 W점을 중심으로 회전하여 조정링
크(7)와 석방레버(5)의 연결점인 X점의 위치가 이동되므로 반전 스프링(12)의 반전 위치도 변환하게 되는
것이다.
그러나 상기와 같은 종래의 열동형 과부하 계전기는 석방레버(5), 조정링크(7), 조정 다이얼(8) 등의 개
폐 기구부가 히터부의 측면으로 설치되는 구조이기 때문에 계전기의 가로방향 크기가 커지게 되며, 이와
같이 가로방향의 크기가 커짐에 따라 배전반 내에 계전기를 설치할 때 전기기기를 컴팩트하게 구성하기가
어려운 결점이 있다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명의 목적은 접점의 구동을 위한 개폐 기구부를 히터부의 상부에 분리되도록 설치하여 가로방향의
크기를 축소시킬 수 있는 열동형 과부하 계전기를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 가열체와 주바이메탈 및 시프터가 내장된 케이스와,
상기 케이스의 상부에 설치된 보조 케이스와, 상기 보조 케이스내에 설치되고 시프터와 연동하는 온도 보
상 바이메탈이 고정되어 시프터의 이동에 따라 회전운동을 하는 석방레버와, 상기 석방레버의 회전운동에
따라 반전하는 반전기구와, 상기 반전기구의 반전에 의해 접속 분리되는 통상 폐쇄접점 및 통상 개방접점
과, 상기 반전기구의 일측 상부에 설치되어 반전된 반전기구가 원위치되도록 눌러주는 리셋버튼과, 상기
반전기구의 반전 동작에 따라 승하강 운동을 하면서 동작 상태를 표시하여 주는 보조레버와, 상기 석방레
버의 일측 상부에 설치되어 반전기구의 작동을 테스트하는 테스트 버튼을 구비한 열동형 과부하 계전기가
제공된다.
발명의 구성 및 작용
도 2는 본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기의 구성도이다.
케이스(21)내에 히터부를 이루는 가열체(22)와 주바이메탈(23)이 설치되어 있고 상기 주바이메탈(23)의
자유단(23a)에 시프터(24)가 결합되어 있다.
상기 케이스(21)의 상부에 보조 케이스(25)가 결합되어 있고 개폐기구부와 접점부는 상기 보조케이스(2
5)내에 설치되어 있다.
개폐기구부를 이루는 조정링크(26)는 보조케이스(25)에 형성된 돌기(25a)에 회전가능하게 결합되어 있고
석방레버(27)는 상기 조정링크(26)에 형성된 돌기(26a)에 회전가능하게 결합되어 있으며, 상기 석방레버
6-2
1019980024119
(27)에는 온도보상 바이메탈(28)이 수직상으로 고정되어 있다.
상기 온도보상 바이메탈(28)의 하단부는 시프터(24)와 일체로 형성된 돌출부(24a)의 일측에 위치되어 시
프터(24)의 이동시 돌출부(24a)가 온도보상 바이메탈(28)과 접속하게 되어 있다.
상기 조정링크(26)의 상단에는 동작전류의 변환에 따라 조정링크(26)를 변위시키기 위한 조정 다이얼(2
9)과 미세조정 스크류(30)가 설치되어 있으며, 조정링크(26)는 보조 케이스(25) 내벽면에 있는 판스프링
(31)에 의해 지지되어 있다.
상기 석방레버(27)의 일측 끝부분은 반전기구(32)에 접속되어 있으며, 상기 반전기구(32)의 일측은 단자
(34)에 결합되어 있고 반대측은 보조홀더(35)의 홈부분(35a)에 결합되어 있다.
상기 반전기구(32)의 중앙부분에는 스프링(33)이 결합되어 석방레버(27)의 회전동작에 따라 반전기구(3
2)는 반전 동작을 한다.
통상 폐쇄 가동접점(37)은 단자(36)와 결합되어 있고 통상 폐쇄 고정접점(39)은 단자(38)에 결합되어 있
으며, 통상 폐쇄 가동접점(37)의 상부에는 보조홀더(35)와 일체로 형성된 누름부(35b)가 위치되어 반전기
구(32)의 동작에 따른 보조홀더(35)의 승강운동에 의해 통상 폐쇄접점은 개로되거나 폐로된다.
통상 개방 고정접점(42)은 단자(41)에 결합되어 있고 리셋(Reset)버튼(43)은 보조 케이스(25)내에 설치되
어 있으며, 리셋버튼(43)의 하단부는 통상 개방 고정접점(42)을 위에서 지지하고 있다.
테스트 버튼(44)은 보조 케이스(25)의 상부 중앙에 스프링(45)으로 탄력설치되어 있으며, 누름 작동에 의
해 석방레버(27)를 회전시킬 수 있는 위치에 설치되어 있다.
상기와 같이된 본 발명의 열동형 과부하 계전기의 작동을 설명한다.
주바이메탈(23)에 감겨진 가열체(22)에 과전류가 흐르면 가열체(22)의 발열에 의해 주바이메탈(23)의 자
유단(23a)이 만곡하여 시프터(24)가 도 2의 도면상 우측방향으로 이동을 하게 되고 시프터(24)가 이동하
면 시프터(24)의 돌출부(24a)가 온도보상 바이메탈(28)의 하부 자유단에 접속하면서 온도보상 바이메탈
(28)을 우측으로 밀게된다.
이렇게 온도보상 바이메탈(28)이 밀리는 힘을 받게 되면 석방레버(27)가 조정링크(26)와의 연결점인 돌기
(26a)를 중심점으로 반시계 방향의 회전운동을 하게 되고 석방레버(27)의 회전에 따라 석방레버(27)의 끝
단부가 반전기구(32)의 중앙부분을 반전위치까지 눌러주면 반전기구(32)가 반전하면서 보조홀더(35)의 홈
부분(35a)에 끼워진 반전기구(32)의 좌측 끝단부가 시계방향의 회전운동을 하게 된다.
따라서 보조홀더(35)는 위로 상승하면서 보조 케이스(25) 밖으로 돌출되어 계전기의 동작상태를 표시하여
주게되고 누름부(35b)에 눌려있던 통상폐쇄 가동접점(37)이 구속상태로 부터 해제되면서 통상 폐쇄 가동
접점(37)과 통상 폐쇄 고정접점(39)은 개로하게 되며, 개로 상태로 있던 통상 개방 가동접점(42)은 폐로
상태로 전환하게 된다.
한편 상기와 같이 반전기구(32)가 반전된 상태에서 리셋버튼(43)을 눌러주면 리셋버튼(43)이 하방으로 이
동하면서 통상개방 고정접점(42)을 누르게 되고 통상개방 고정접점(42)이 하방으로 이동하면서 반전기구
(32)의 좌측부분을 아래로 누르게 되므로 반전기구(32)와 스프링(33) 사이에 힘의 반전이 일어나 반전기
구(32)는 본래의 상태로 복귀한다.
이때 보조 케이스(25) 위로 돌출되어 있던 보조홀더(35)는 하강하게 되고 보조홀더(35)의 누름부(35b)가
통상 폐쇄 가동접점(37)을 눌러 통상 폐쇄 가동접점(37)과 통상 폐쇄 고정접점(39)이 접촉되므로 단자
(36)(38)는 다시 통전 상태로 된다.
또한 동작 전류를 바꾸고자 할 때 조정 다이얼(29)을 회전시켜 주면 미세조정 스크류(30)로 고정되어 있
는 조정링크(26)가 보조 케이스(25)에 형성된 돌기(25a)를 중심으로 회전을 하여 석방레버(27)의 위치가
변화되고 이에따라 시프터(24)의 돌기부(24a)와 온도보상 바이메탈(28) 하단부 사이의 간격이 변화되므로
동작전류가 바뀌게 된다.
그리고 계전기의 기구적인 동작이 원활히 일어나는지 시험하고자 할 때에는 테스트 버튼(44)을 눌러주게
되는데, 테스트 버튼(44)을 누르면 석방레버(27)가 테스트 버튼(44)에 의해 눌러져 회전을 하면서 반전기
구(32)를 반전시키게 되므로 계전기의 동작을 용이하게 테스트 할 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 따른 열동형 과부하 계전기는 온도보상 바이메탈, 석방레버, 조정링크 등의 개폐 기구부를 히
터부의 상부에 설치하는 구조로 되어 있기 때문에 기구부가 히터의 측면에 설치되던 종래의 계전기에 비
해 가로방향 크기를 대폭 줄일 수 있게 되고 이에 따라 계전기를 배전반에 부착할 때 전기기기를 컴팩트
하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
가열체(22)와 주바이메탈(23) 및 시프터(24)가 내장된 케이스(21)와,
상기 케이스의 상부에 설치된 보조 케이스(25)와,
상기 보조 케이스 내에 설치되고 시프터와 연동하는 온도보상 바이메탈(28)이 고정되어 시프터의 이동에
따라 회전운동을 하는 석방레버(27)와,
상기 석방레버의 회전운동에 따라 반전하는 반전기구(32)와,
6-3
1019980024119
상기 반전기구의 반전에 의해 접속 분리되는 통상 폐쇄접점 및 통상 개방접점과,
상기 반전기구의 일측 상부에 설치되어 반전된 반전기구가 원위치 되도록 눌러주는 리셋버튼(43)을 구비
하여서 된 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.
청구항 2
제 1항에 있어서,
상기 보조 케이스(25)의 일측 내벽에 보조홀더(35)를 설치하고 상기 보조홀더의 홈부분(35a)에 반전기구
(32)의 일단을 결합하여 반전기구의 반전에 따라 보조 홀더가 승,하강 운동을 하도록 하여서 된 열동형
과부하 계전기.
청구항 3
제 1항에 있어서,
상기 석방레버(27)의 일측 상부에 테스트 버튼(44)을 설치하여 테스트 버튼의 누름작동에 따라 석방레버
가 회전하면서 반전기구(32)를 반전시킬 수 있게한 열동형 과부하 계전기.
도면
6-4
1019980024119
도면1
6-5
1019980024119
도면2
6-6
1019980024119