KR101680492B1

KR101680492B1 - 회로 차단기

Info

Publication number: KR101680492B1
Application number: KR1020157001606A
Authority: KR
Inventors: 가즈마사 와타나베
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2016-11-28
Also published as: KR20150020709A; CN104025241B; CN104025241A; JP5549794B1; JPWO2014057517A1; WO2014057517A1

Abstract

배선용 차단기와 누전 차단기와의 의장의 통일성을 확보하고, 개폐 기구부의 공용화를 도모할 수 있는 회로 차단기를 얻는다. 양 접점의 근방에 마련된 소호 장치(27)와, 가동 접촉자(24)를 회동이 자유롭게 유지하는 크로스바(13)와, 크로스바(13)를 구동하는 하부 링크(39)와, 과전류 트리핑 장치(50)에 맞물려 트립시에 회동하는 레버(36)와, 레버(36)에 축 지지되며 하부 링크(39)에 스프링 핀(38)을 매개로 하여 결합되는 상부 링크(37)와, 스프링 핀(38)에 종동측이 결합된 메인 스프링(40)과, 케이스에 고정된 프레임(32)과, 프레임(32)에 회동이 자유롭게 축 지지되며, 메인 스프링(40)의 구동측과 결합된 핸들암(33)과, 프레임(32)에 회동이 자유롭게 축 지지되며, 핸들암(33)에 연결된 서브 핸들암(34)과, 서브 핸들암(34)에 장착된 핸들(31)을 구비했다.

Description

회로 차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은, 배선용 차단기나 누전 차단기 등의 회로 차단기에 관한 것이며, 상세하게는 개폐 기구부의 표준화·공용화에 관한 것이다.

회로 차단기에 있어서, 실사용에서는 배선용 차단기와 누전 차단기, 저가격품과 고성능품이라고 하는 복수의 기종을 늘어서 설치하는 것이 일반적이고, 최근에는 시공·접속의 점으로부터 기종간에 외형 치수의 표준화가 진행되고 있다. 또, 제품 의장, 특히 조작을 행하는 핸들 위치도 외관이나 부속 장치의 장착 호환의 점으로부터 기종간에 통일하는 것이 바람직하다.

그러나, 누전 차단기에서는 영상(零相) 변류기나 전자 회로 유닛, 고성능품에서는 고차단 용량에 대응한 추가의 접점쌍 등, 보다 큰 스페이스가 필요하게 되므로, 외형 치수를 표준화 하기 위해서는 가장 크게 되는 기종을 기준으로 내부 레이아웃을 결정해 갈 필요가 있다.

여기서, 몰드 케이스의 외형 치수를 해당 배선용 차단기와 동일 프레임의 누전 차단기의 몰드 케이스와 동일 치수로 통일한 다음에, 부하측 단자로부터 케이스 내부로 연장하는 접속 도체의 깊이 치수를 상기 누전 차단기에 적용하는 부하측 단자의 접속 도체 보다도 단축하고, 또한 이것에 맞추어 과전류 트리핑(tripping) 장치 및 개폐 기구의 장착 위치를 부하측 단자 근처로 옮겨 소호 장치의 점유 스페이스를 확대한 배선용 차단기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조.).

특허 문헌 1：일본특허공개 제2004－273339호 공보

상술한 바와 같이 종래의 회로 차단기에서는, 부하측 단자와 과전류 트리핑 장치를 접속하는 접속 도체의 길이를 단축하고, 또한 이것에 맞추어 과전류 트리핑 장치 및 개폐 기구의 장착 위치를 부하측 단자 근처로 옮겼으므로, 조작 핸들의 위치도 부하측 단자 근처로 이동해 버려, 부속 장치의 호환성이 나빠지게 된다고 하는 문제점이 있었다.

또, 특허 문헌 1에는, 조작 핸들에서의 손잡이부의 기립 위치를 변경하고, 손잡이부의 위치를 상대적으로 대략 동일하게 하는 것이 개시되어 있지만, 조작 핸들을 공용화할 수 없다고 하는 문제가 있는 것 외에, 개폐 기구의 부하측 단자 근처로의 이동량이 커지면, 손잡이부의 기립 위치의 변경으로는 대응하는 개폐 기구의 이동량을 확보할 수 없게 된다. 또한, 조작 핸들을 ON, OFF할 때의 회동 중심이 개폐 기구의 이동에 의해 어긋나 있으므로, 조작 핸들을 ON, OFF 동작을 스무스하게 할 수 없다고 하는 문제점도 있었다.

본 발명은, 상술과 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 배선용 차단기와 누전 차단기와의 의장의 통일성을 확보함과 아울러, 개폐 기구부의 공용화를 도모할 수 있는 회로 차단기를 얻는 것이다.

본 발명에 관한 회로 차단기에서는, 일단 또는 양단에 가동 접점을 가지는 가동 접촉자와, 이 가동 접점과 접리(接離)하는 고정 접점과, 상기 양 접점의 근방에 마련된 소호(消弧) 장치와, 상기 가동 접촉자를 유지하며, 회동이 자유롭게 축 지지된 유지 부재와, 이 유지 부재를 구동하는 하부 링크와, 과전류 트리핑(tripping) 장치의 래치(latch)에 맞물려 트립시에 회동하는 레버와, 이 레버에 축 지지되며, 상기 하부 링크에 스프링 핀을 매개로 하여 결합되는 상부 링크와, 상기 스프링 핀에 종동측이 결합된 메인 스프링과, 해당 회로 차단기의 케이스에 고정된 프레임과, 상기 메인 스프링의 구동측과 결합되며, 상기 프레임에 마련된 제1 축지지점(軸支持点)에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 핸들암과, 상기 핸들암에 연결되며, 상기 프레임에 마련된 제2 축지지점에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 서브 핸들암과, 이 서브 핸들암에 장착된 핸들을 구비한 것이다.

본 발명에 의하면, 핸들암의 축지지점보다 소호 장치측에 마련된 지지점(支持点)에 의해 상기 프레임에 회동이 자유롭게 축 지지된 서브 핸들암을 마련하고, 이 서브 핸들암에 핸들을 장착했으므로, 배선용 차단기와 누전 차단기와의 의장의 통일성을 확보함과 아울러, 개폐 기구부의 공용화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에서의 배선용 차단기의 온(on) 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에서의 배선용 차단기의 온(on) 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에서의 배선용 차단기의 개폐 기구부를 나타내는 분해도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에서의 배선용 차단기의 레버를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에서의 배선용 차단기의 오프(off) 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에서의 배선용 차단기의 트립 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 2에서의 누전 차단기의 개폐 기구부의 온(on) 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2에서의 누전 차단기의 트립 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에서의 누전 차단기의 개폐 기구부를 나타내는 분해도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 2에서의 누전 차단기의 오프 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에서의 누전 차단기의 트립 상태를 나타내는 측면 단면도이다.

실시 형태 1.

도 1 ~ 도 6은 본 실시의 형태에서의 회로 차단기를 나타내는 것이다. 도 1은 온(on) 상태를 나타내는 측면 단면도, 도 2는 온 상태를 나타내는 정면 단면도, 도 3은 개폐 기구부의 요부를 나타내는 분해도로, (a)는 측면도, (b)는 정면도, 도 4는 개폐 기구부의 레버를 나타내는 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 측면도, 도 5는 오프(off) 상태를 나타내는 측면 단면도, 도 6은 트립 상태를 나타내는 측면 단면도이다.

도 1에서, 회로 차단기(101)는, 절연 재료로 형성된 베이스(11) 및 커버(12)로 이루어지는 케이스(10)를 이용하여 구성된다. 베이스(11) 상에는, 전기회로에 접속된 극수(極數) 만큼 각 상(相)의 회로 차단 유닛(예를 들면 3상(相)의 경우, 3개)이 서로 병렬로 배치되며, 중앙의 회로 차단 유닛의 상부에는, 주지의 토글 링크(toggle link) 기구를 가지는 개폐 기구부(30)가 배치된다.

커버(12)는, 베이스(11) 상의 각 상(相)의 회로 차단 유닛과 개폐 기구부(30)를 덮고, 개폐 기구부(30)의 조작 핸들(31)은 커버(12)로부터 돌출한다. 또, 커버(12)에는, 회로 차단기(101)의 내부에 내부 부속 장치를 배치할 수 있도록 개폐 가능한 상부 커버(12a)가 마련된다.

또, 각 상(相)의 회로 차단 유닛은, 서로 동일하게 구성되며, 크로스바(13)는, 각 상(相)의 회로 차단 유닛에 공통하여, 각 상(相)의 회로 차단 유닛에 직교하도록, 베이스(11) 상에 배치된다.

각 상(相)의 각 회로 차단 유닛은, 베이스(11)에 마련된 전원측 단자(20)와, 전원측 단자(20)로부터 연장된 고정 접촉자(21) 상에 마련된 고정 접점(22)과, 이 고정 접점(22)과 접리(接離)하는 가동 접점(23)과, 이 가동 접점(23)이 일단에 마련되며, 크로스바(13)에 의해 회동이 자유롭게 유지되는 가동 접촉자(24)와, 이 가동 접촉자(24)에 가동 접촉자 홀더(25)를 매개로 하여 접속된 과전류 트리핑(tripping) 장치(50)와, 이 과전류 트리핑 장치(50)에 접속되며, 베이스(11)에 마련된 부하측 단자(26)를 가진다. 고정 접점(22) 및 가동 접점(23)에서, 전기회로를 개폐하는 개폐 접점을 구성한다. 고정 접점(22) 및 가동 접점(23)의 근방에는 소호 장치(27)가 마련되어 있다. 가동 접점(23)이 고정 접점(22)에 접촉하면, 양 단자(20, 26)의 사이의 전기 회로가 온(on)이 되고, 또, 가동 접점(23)이 고정 접점(22)으로부터 개리(開離)하면, 양 단자(20, 26) 사이의 전기 회로가 오프(off)가 된다.

크로스바(13)는, 개폐 기구부(30)에 의해, 그 축심(軸心, 13a)을 중심으로 하여 회동되고, 각 상(相)의 각 회로 차단 유닛에서의 가동 접촉자(24)가 각각 장착된다. 크로스바(13)가 그 축심(13a)을 중심으로 하여 회동했을 때에, 각 상(相)의 각 회로 차단 유닛의 가동 접촉자(24)가 동시에 회동되며, 이 가동 접촉자(24)의 회동에 의해, 가동 접점(23)이 고정 접점(22)에 접리한다.

또, 과전류 트리핑 장치(50)는, 과전류 및 단락 전류를 검출하는 주지의 릴레이부(relay部, 51)와, 이 릴레이부(51)에 의해 구동되는 트립 바(trip bar, 52)와, 이 트립 바(52)를 지면 상에서 시계 방향으로 가압하는 래치(latch) 스프링(53)과, 트립 바(52)에 의해 반시계 방향의 회전이 저지되는 래치(54)로 구성되어 있다.

다음으로, 본 발명의 요부인 개폐 기구부(30)의 구성에 대해 설명한다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 개폐 기구부(30)는, 베이스(11)에 고정되며, 서로 대향하는 한 쌍의 프레임판(32A, 32B)에 의해서 형성되는 프레임(32)과, 이 프레임(32)의 내측에 마련되며, 프레임(32)에 마련된 핸들암 축지지부(軸支持部, 32a)에 의해서 핸들암 회전 중심(33a)이 회동이 자유롭게 축 지지된 핸들암(33)과, 프레임(32)의 외측에 마련되며, 핸들암(33)의 축지지점(軸支持点)보다 소호 장치(27)측에 마련된 서브 핸들암 회전 중심(34a)이 프레임(32)의 서브 핸들암 축지지부(32b)에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 서브 핸들암(34)과, 이 서브 핸들암(34)에 마련된 슬라이드 홈(34b)에 의해 구동되고, 서브 핸들암(34) 및 핸들암(33)을 결합하는 슬라이드 핀(35), 즉, 링크 부재와, 서브 핸들암(34)에 장착된 조작 핸들(31)에 의해서, 유닛화되어 있다. 또, 프레임(32)의 서브 핸들암 축지부(32b)는, 프레임(32)의 외측에 마련되어 있으므로, 핸들암 회전 중심(33a)과 간섭하지는 않는다.

또, 핸들암(33)의 내부에는, 과전류 트리핑 장치(50)의 래치(54)에 걸리며, 제1 회동축부(36a)에 의해서 프레임(32)의 레버 축지부(32c)에 의해서 축 지지되는 레버(36)와, 이 레버(36)에 의해 링크 지지축(37a)이 축 지지되는 상부 링크(37)와, 이 상부 링크(37)와 스프링 핀(38)을 매개로 하여 맞물려짐으로써 토글 링크를 구성하고, 크로스바(13)를 회동시키는 하부 링크(39)와, 종동측(40b)이 스프링 핀(38)에, 구동측(40a)이 슬라이드 핀(35)에, 각각 장력이 걸려진 상태로 걸쳐진 한 쌍의 메인 스프링(40)으로 구성되어 있다.

또, 특허 청구의 범위에서 기술하고 있는「유지 부재」는 상술한 크로스바(13)이며,「링크 부재」는 상술한 슬라이드 핀(35)이다.

핸들암(33)은, 그 양팔, 즉 U자형의 측면의 원호 모양으로 형성된 단부(33a)가, 프레임(32)에 마련된 원호 모양 오목부의 핸들암 축지지부(32a)에, 메인 스프링(40)의 힘에 의해서 밀어 붙여져 있음과 아울러, 그 회동 궤적이 프레임(32)의 프레임판(32A, 32B)의 내면과 대략 동일면이 되도록, 대략 U자형으로 형성되어 있다.

서브 핸들암(34)도, 그 양팔, 즉 U자형의 측면의 원호 모양으로 형성된 단부인 서브 핸들암 회전 중심(34a)이, 프레임(32)의 외측에 마련된 원호 모양 오목부의 서브 핸들암 축지부(32b)에, 메인 스프링(40)의 힘에 의해서 밀어 붙여져 있음과 아울러, 그 회동 궤적이 프레임(32)의 프레임판(32A, 32B)의 외면과 대략 동일면이 되도록, 대략 U자형으로 형성되어 있다.

한편, 레버(36)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 양팔을 프레임판(32A, 32B)의 사이에서 회동하게 하기 위해, 대략 U자형으로 형성되어 있고, 그 회동은, U자형의 저면에 상당하는 부위와 거의 평행하게 외측으로 연장된 제1 회동축부(36a)가, 프레임(32)에 마련된 축 구멍(32c)에 축 지지됨으로써 행해진다.

상부 링크(37)는, 레버(36)의 측면으로부터 돌출된 제2 축부(36c)에, 제1 원호 모양 오목부(37a)가 피봇 가능하게 장착됨으로써, 프레임(32)과 레버(36)의 사이에 생긴 틈새에 의해 회동이 이루어지지만, 이 틈새는, 축 구멍(32c)이, 이른바 버링(burring) 가공에 의해서 얻어지는 돌설부(突設部, 32c1)의 폭에 상당하고 있다. 또, ON 상태에서는, 이 돌설부(32c1)에 제1 회동축부(36a)가 메인 스프링(40)의 힘에 의해서 밀어 붙여져 있다. 이 상부 링크(37)는 제3 원호 모양 오목부도 가지고, 이 제3 원호 모양 오목부와 하부 링크(39)의 제1 구멍부(39a)가, 각각 스프링 핀(38)에 피봇 장착, 축(軸) 장착됨으로써, 이들 상부 링크(37)와 하부 링크(39)는, 이른바 토글 링크 기구의 골격으로서, 전술한 바와 같이, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 연결되어 있다. 게다가, 제2 구멍부(39b)가 크로스바(13) 내에 배치된 크로스바 핀에 축 장착됨으로써, 하부 링크(39)와 크로스바(13)가 연결되어 있다. 또, 이 실시 형태에서는, 상부 링크(37)는, 핸들암(33)이나 레버(36)와 마찬가지로, 대략 U자형, 하부 링크(39)는, 프레임(32)과 마찬가지로, 서로 대향하는 한 쌍의 판 모양으로, 각각 형성되어 있지만, 말할 필요도 없이, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

다음으로 회로 차단기(101)의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 온으로부터 오프의 수동 조작에 대해 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 조작 핸들(31)을 조작하면 결합된 서브 핸들암(34)이, 서브 핸들암 회전 중심(34a)을 축으로 하여 반시계 방향으로 회동한다. 이 때 슬라이드 핀(35)이 슬라이드 홈(34b)에 의해 구동된다. 슬라이드 핀(35)에는 핸들암(3)과 메인 스프링(40)이 결합되어 있고, 핸들암(33)은 핸들암 회전 중심(33a)을 축으로 하여 반시계 방향으로 회동한다. 슬라이드 핀(35)의 이동에 따라 메인 스프링(40)은 스프링 핀(40)에 결합된 종동측(40b)을 중심으로 하여 구동측(40a)이 상부 링크(37)의 제1 구멍부(39a)를 통과한다. 이 때, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 메인 스프링(40)에 의해 링크 지지축(37a)을 중심으로 반시계 방향으로 가압되어 있던 상부 링크(37)가 상기 메인 스프링(40)의 구동측(40a)의 이동으로 시계 방향으로 가압되도록 되어, 회동이 시작된다. 이 상부 링크(37)의 회동에 의해, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 결합되어 있는 하부 링크(39)의 제1 구멍부(39a)가 들어 올려진다. 그리고 하부 링크(39)의 제2 구멍부(39b)도 들어 올려짐으로써, 여기에 결합된 크로스바(13)가 반시계 방향으로 회동되고, 가동 접촉자(24)가 회동한다. 이 회동에 따라, 가동 접점(23)이 고정 접점(22)으로부터 개리 함으로써 도 5에 나타내는 오프 상태가 된다.

다음으로 오프로부터 온의 수동 조작에 대해 설명한다.

도 5에서, 핸들(31)을 조작하면 결합된 서브 핸들암(34)이 서브 핸들암 회전 중심(34a)을 축으로 하여 시계 방향으로 회동한다. 이 때 슬라이드 핀(35)이 슬라이드 홈(34b)에 의해 구동된다. 슬라이드 핀(35)에는 핸들암(33)과 메인 스프링(40)이 결합되어 있고, 핸들암(33)은 핸들암 회전 중심(33a)을 축으로 하여 시계 방향으로 회동한다. 슬라이드 핀(35)의 이동에 따라 메인 스프링(40)은 스프링 핀(38)에 결합된 종동측(40b)을 중심으로 하여 구동측(40a)이 상부 링크(37)의 링크 지지축(37a)을 통과한다.

이 때, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 메인 스프링(40)에 의해 링크 지지축(37a)을 중심으로 시계 방향으로 가압되어 있던 상부 링크(37)가 메인 스프링(40)의 구동측(40a)의 이동으로 반시계 방향으로 가압되도록 되어, 회동이 시작된다. 이 상부 링크(37)의 회동에 의해, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 결합되어 있는 하부 링크(39)의 제1 구멍부(39a)가 밀어 내려진다. 그리고 하부 링크(39)의 제2 구멍부(39b)도 내려짐으로써, 여기에 결합된 크로스바(13)가 시계 방향으로 회동되어, 가동 접촉자(24)가 회동한다. 이 회동에 따라, 가동 접점(23)이 고정 접점(22)에 접촉함으로써 도 1에 나타내는 온 상태가 된다.

다음으로, 트립 동작에 대해 설명한다.

도 1에서, 전기회로의 이상(異常) 등으로 양 단자(20, 26) 사이가 과전류 상태가 되면, 릴레이부(51)가 동작하고, 트립 바(52)가 밀려 반시계 방향으로 회동한다. 이 때 래치(54)의 회동의 억제가 없게 되어, 래치(54)는 반시계 방향으로 회동을 시작한다. 다음으로 레버(36)의 레버 맞물림부(36b)가 회전이 자유롭게 되고, 제1 회동축부(36a)를 중심으로 시계 방향으로 회동이 개시된다. 이 회동에 따라, 상부 링크(37)의 링크 지지축(37a)도 이동하지만, 메인 스프링(40)의 축선을 통과한 시점에서 상부 링크(37)에 스프링 핀(38)으로부터 시계 회전 방향의 가압력이 발생하게 되며, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 하부 링크(39)가 들어 올려짐으로써 크로스바(13), 가동 접촉자(24)가 차례로 동작하고 가동 접점(23)이 고정 접점(22)으로부터 개리함으로써 도 6에 나타내는 트립 상태가 된다. 　

도 6에 나타내는 트립 상태로부터는, 핸들(31)을 반시계 방향으로 작동시킴으로써, 서브 핸들암(34)이 슬라이드 핀(35)을 매개로 하여 핸들암(33)을 회동하고, 그 레버 맞물림부(36b)에 의해 레버(36)가 반시계 방향으로 복귀하기 때문에 도 5에 나타내는 오프 상태가 된다.

본 실시의 형태에 의하면, 핸들암(33)의 핸들암 회전 중심(33a)보다 소호 장치(27)측에 마련된 서브 핸들암 축지지부(32b)에 의해 프레임(32)에 회동이 자유롭게 축 지지된 서브 핸들암(34)을 마련하고, 이 서브 핸들암(34)에 핸들(31)을 장착했으므로, 배선용 차단기 및 누전 차단기와의 의장의 통일성을 확보함과 아울러, 개폐 기구부(30)의 공용화를 도모할 수 있다.

또, 핸들(31)은 핸들암 고정부(31a) 및 서브 핸들암 고정부(31b)를 구비하고 있으므로, 배선용 차단기를 구성한 경우와 동일 핸들로 누전 차단기도 구성할 수 있다.

또, 핸들암(33)의 핸들암 회전 중심(33a)보다 소호 장치(27)측에 마련된 서브 핸들암 축지부(32b)에 의해 프레임(32)에 회동이 자유롭게 축 지지된 서브 핸들암(34)을 마련하고, 이 서브 핸들암(34)에 핸들(31)을 장착하는 것에 의해, 크로스바(13), 가동 접촉자(24), 및 고정 접촉자(21)의 장착 위치를 부하측 단자 근처로 옮겨 소호 장치의 점유 스페이스를 확대할 수 있으므로, 차단 성능을 향상할 수 있다.

또, 서브 핸들암(34)은, 슬라이드 핀(35)에 의해 핸들암(33)에 마련된 슬라이드 홈(34b)과 떼어냄 가능하게 연결되어 있으므로, 용이하게 누전 차단기를 구성할 수 있다.

또, 서브 핸들암(34)은, 서브 핸들암 축지부(32b)에 의해 회동이 자유롭게 축 지지되며, 프레임(32)의 외측에 마련되어 있으므로, 프레임(32)을 분해하지 않고 떼어낼 수 있고, 또, 핸들(31)에 서브 핸들암(34)의 고정부(31a, 31b)와, 핸들(31)에 핸들암(33)의 고정부(31c, 31d)를 병설(倂設)하고 있으므로, 핸들(31)은 양 사양에 대응할 수 있어, 부품의 표준화를 보다 진행시킬 수 있다.

또, 서브 핸들암(34)과 핸들암(33)을 연결하는 링크 부재를 슬라이드 핀(3)과 같이 원통형 모양의 핀으로 하고, 서브 핸들암(34)과의 연결은, 슬라이드 홈(34b)을 매개로 하여 행하므로, 부품 형상의 간략화와 부품수 삭감이 가능해진다.

또, 슬라이드 핀(35)에 메인 스프링(40)의 후크부를 직접 맞물림으로써, 핸들암(33)의 천면(天面) 형상의 간략화와 메인 스프링(40)의 맞물림부의 슬라이딩 성이 향상하고, 개폐 기구부의 내구성을 높일 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 가동 접촉자의 일단에 가동 접점을 가지는 1점(点)에서 전류가 차단되는 회로 차단기의 예를 나타냈지만, 가동 접촉자의 양단에 가동 접점을 가지는 2점에서 전류가 차단되는 회로 차단기에서도 서브 핸들암을 마련하고, 서브 핸들암에 조작 핸들을 마련하는 구성이면, 동일한 효과를 나타내는 것이다.

실시 형태 2.

실시 형태 1에서는, 배선용 차단기를 구성한 경우에 대해 설명했지만, 본 실시 형태에서는, 서브 핸들암과 슬라이드 핀을 없애고, 누전용 차단기를 구성한 경우에 대해 설명한다.

도 7 ~ 도 11은 본 실시 형태에서의 누전 차단기인 회로 차단기를 나타내는 것이다. 도 7은 온 상태를 나타내는 측면 단면도, 도 8은 온 상태를 나타내는 정면 단면도, 도 9는 개폐 기구부의 요부를 나타내는 분해도로, (a)는 측면도, (b)는 정면도, 도 10은 오프 상태를 나타내는 측면 단면도, 도 11은 트립 상태를 나타내는 측면 단면도이다.

도 7, 도 10, 도 11은 각각 도 1, 도 5, 도 6에 대응한 도면이다.

본 실시 형태의 누전 차단기(102)는, 도 8, 도 9에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 1에서 설명한 회로 차단기(101)로부터 서브 핸들암(34) 및 슬라이드 핀(35)을 없애고, 핸들암(33)에 직접, 핸들(31)을 장착하고, 또, 서브 핸들암 회전 중심(34a)이 있던 위치와 핸들암 회전 중심(33a)의 수평 방향의 거리의 차분(差分)만큼 크로스바(13), 고정 접촉자(21), 가동 접촉자(24), 과전류 트리핑 장치(50)를 전원측(지면 상 우측)으로 이동시키고, 부하측(지면 상 좌측)에 생긴 빈 스페이스(도 7의 A치수와 도 1의 B치수의 차분)에, 영상 변류기 등의 누전 검출 관련 부품(60)을 배치한 것이다. 또, 도 7, 도 10, 도 11의 각 상태에서의 동작에 대해서는 핸들(31)로부터 핸들암(33)을 구동하는 것 이외는, 실시 형태 1과 동일하므로, 설명은 생략한다.

도 7에서, 회로 차단기(102)는, 교류 전기회로의 누설 전류를 검출하는 영상 변류기(60a)와, 이 영상 변류기(60a)에 접속되며, 영상 변류기(60a)의 출력 신호에 따라 과전류 트리핑 장치(50)를 구동하는 누전 검출 장치(60b)와, 일단에 가동 접점(23)을 가지는 가동 접촉자(24)와, 이 가동 접점(23)와 접리하는 고정 접점(22)과, 양 접점(22, 23)의 근방에 마련된 소호 장치(27)와, 가동 접촉자(24)를 유지하고, 회동이 자유롭게 축 지지된 유지 부재인 크로스바(13)와, 이 크로스바(13)를 구동하는 하부 링크(39)와, 과전류 트리핑 장치(50)의 래치(54)에 맞물려 트립시에 회동하는 레버(36)와, 이 레버(36)에 축 지지되며, 하부 링크(39)에 스프링 핀(38)을 매개로 하여 결합되는 상부 링크(37)와, 스프링 핀(38)에 종동측(40b)이 결합된 메인 스프링(40)과, 해당 회로 차단기(102)의 케이스에 고정된 프레임(32)과, 메인 스프링(40)의 구동측(40a)과 결합되며, 프레임(32)에 마련된 제1 축지지점(33a)에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 핸들암(33)과, 이 핸들암(33)에 장착된 핸들(31)을 가지고 있다.

또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 프레임(32)은, 제1 축지지점보다 소호 장치(27)의 측에 마련된 제2 축지지점(32b)을 가지고 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 가동 접촉자의 일단에 가동 접점을 가지는 1점(点)에서 전류가 차단되는 회로 차단기의 예를 나타냈지만, 가동 접촉자의 양단에 가동 접점을 가지는 2점(点)에서 전류가 차단되는 회로 차단기에도 적용 가능하다.

다음으로 회로 차단기(102)의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 온으로부터 오프의 수동 조작에 대해 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 조작 핸들(31)을 조작하면 결합된 핸들암(33)이, 핸들암 회전 중심(33a)을 축으로 하여 반시계 방향으로 회동한다. 핸들암(33)과 메인 스프링(40)의 구동측(40a)이 결합되어 있고, 메인 스프링(40)은 스프링 핀(40)에 결합된 종동측(40b)을 중심으로 하여 구동측(40a)이 상부 링크(37)의 제1 구멍부(39a)를 통과한다. 이 때, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 메인 스프링(40)에 의해 링크 지지축(37a)을 중심으로 반시계 방향으로 가압되어 있던 상부 링크(37)가 상기 메인 스프링(40)의 구동측(40a)의 이동으로 시계 방향으로 가압되도록 되어, 회동이 시작된다. 이 상부 링크(37)의 회동에 의해, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 결합되어 있는 하부 링크(39)의 제1 구멍부(39a)가 들어 올려진다. 그리고 하부 링크(39)의 제2 구멍부(39b)도 들어 올려짐으로써, 여기에 결합된 크로스바(13)가 반시계 방향으로 회동되어, 가동 접촉자(24)가 회동한다. 이 회동에 따라, 가동 접점(23)이 고정 접점(22)으로부터 개리함으로써 도 10에 나타내는 오프 상태가 된다.

다음으로 오프로부터 온의 수동 조작에 대해 설명한다.

도 10에서, 핸들(31)을 조작하면 결합된 핸들암(33)이 핸들암 회전 중심(33a)을 축으로 하여 시계 방향으로 회동한다. 핸들암(33)의 회동에 따라 메인 스프링(40)은 스프링 핀(38)에 결합된 종동측(40b)을 중심으로 하여 구동측(40a)이 상부 링크(37)의 링크 지지축(37a)을 통과한다.

이 때, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 메인 스프링(40)에 의해 링크 지지축(37a)을 중심으로 시계 방향으로 가압되어 있던 상부 링크(37)가 메인 스프링(40)의 구동측(40a)의 이동으로 반시계 방향으로 가압되도록 되어, 회동이 시작된다. 이 상부 링크(37)의 회동에 의해, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 결합되어 있는 하부 링크(39)의 제1 구멍부(39a)가 밀어 내려진다. 그리고 하부 링크(39)의 제2 구멍부(39b)도 내려짐으로써, 여기에 결합된 크로스바(13)가 시계 방향으로 회동되어, 가동 접촉자(24)가 회동한다. 이 회동에 따라, 가동 접점(23)이 고정 접점(22)에 접촉함으로써 도 7에 나타내는 온 상태가 된다.

다음으로, 트립 동작에 대해 설명한다.

도 7에서, 전기회로의 이상(異常) 등으로 양 단자(20, 26) 사이가 과전류 상태가 되어 릴레이부(51)가 동작, 혹은, 누설 전류를 영상 변류기(60a)가 검출하고 누전 검출 장치(60b)가 동작하면, 트립 바(52)가 밀려 반시계 방향으로 회동한다. 이 때 래치(54)의 회동의 억제가 없어져, 래치(54)는 반시계 방향으로 회동을 시작한다. 다음으로 레버(36)의 레버 맞물림부(36b)가 회전이 자유롭게 되어, 제1 회동축부(36a)를 중심으로 시계 방향의 회동이 개시된다. 이 회동에 따라, 상부 링크(37)의 링크 지지축(37a)도 이동하지만, 메인 스프링(40)의 축선을 통과한 시점에서 상부 링크(37)에 스프링 핀(38)으로부터 시계 회전 방향의 가압력이 발생하도록 되어, 스프링 핀(38)을 매개로 하여 하부 링크(39)가 들어 올려짐으로써 크로스바(13), 가동 접촉자(24)가 차례로 동작하고 가동 접점(23)이 고정 접점(22)으로부터 개리함으로써 도 11에 나타내는 트립 상태가 된다.

도 11에 나타내는 트립 상태에서는, 핸들(31)을 반시계 방향으로 작동시킴으로써, 핸들암(33)이 회동하고, 레버 맞물림부(36b)에 의해 레버(36)가 반시계 방향으로 복귀하기 때문에 도 10에 나타내는 오프 상태가 된다.

본 실시 형태의 누전 차단기에 의하면, 핸들암 회전 중심(33a)보다 소호 장치(27)측에 마련된 서브 핸들암 축지부(32b)를 프레임(32)에 마련하고, 핸들암(33)에 핸들(31)을 장착했으므로, 배선용 차단기 및 누전 차단기와의 의장의 통일성을 확보함과 아울러, 개폐 기구부(30)의 공용화를 도모할 수 있다.

또, 프레임(32)은, 핸들암(33)의 축지지점인 핸들암 회전 중심(33a)보다 소호 장치(27)측에 마련된 서브 핸들암 축지지부(32b)를 가지므로, 서브 핸들암(34)과 슬라이드 핀(35)을 추가함으로써, 기구 구성 부품을 반(反)소호 장치(27)측으로 이동할 수 있고, 빈 스페이스의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 보다 큰 도 1과 같은 소호 그리드(grid, 27)를 채용할 수 있다.

상기 설명에서는 회로 차단기에 대해 기술했지만, 이 종류의 개폐기 전반에 대해 이용할 수 있는 것은 당연하고, 세세한 변경이 이루어져도 발명의 범위를 일탈하는 것으로는 되지 않는다.

13 : 크로스바 22 : 고정 접점
23 : 가동 접점 24 : 가동 접촉자
25 : 가동자 홀더 27 : 소호 장치
31 : 핸들 32 : 프레임
32a : 핸들암 축지지부 32b : 서브 핸들암 축지지부
33 : 핸들암 33a : 핸들암 회전 중심
34 : 서브 핸들암 34a : 서브 핸들암 회전 중심
34b : 슬라이드 홈 35 : 슬라이드 핀
36 : 레버 37 : 상부 링크
37a : 링크 지지축 38 : 스프링 핀
39 : 하부 링크 39a : 제1 구멍부
39b : 제2 구멍부 40 : 메인 스프링
50 : 과전류 트리핑 장치 51 : 릴레이부
52 : 트립 바 53 : 래치 스프링
54 : 래치 60 : 누전 검출 관련 부품
101 : 회로 차단기

Claims

일단 또는 양단에 가동 접점을 가지는 가동 접촉자와, 이 가동 접점과 접리(接離)하는 고정 접점과, 상기 양 접점의 근방에 마련된 소호(消弧) 장치와, 상기 가동 접촉자를 유지하며, 회동이 자유롭게 축 지지된 유지 부재와, 이 유지 부재를 구동하는 하부 링크와, 과전류 트리핑(tripping) 장치의 래치(latch)에 맞물려 트립시에 회동하는 레버와, 이 레버에 축 지지되며, 상기 하부 링크에 스프링 핀을 매개로 하여 결합되는 상부 링크와, 상기 스프링 핀에 종동측이 결합된 메인 스프링과, 해당 회로 차단기의 케이스에 고정된 프레임과, 상기 메인 스프링의 구동측과 결합되며, 상기 프레임에 마련된 제1 축지지점(軸支持点)에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 핸들암과, 상기 핸들암에 연결되며, 상기 프레임에 마련된 제2 축지지점에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 서브 핸들암과, 이 서브 핸들암에 장착된 핸들을 구비한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 축지지점은, 상기 제1 축지지점보다 상기 소호 장치의 측에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 2에 있어서,
상기 서브 핸들암을 떼어냄 가능하게 상기 핸들암에 연결하는 링크 부재와, 상기 핸들은 핸들암 고정부 및 서브 핸들암 고정부를 구비한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 3에 있어서,
상기 서브 핸들암은, 상기 핸들암을 상기 링크 부재에 의해 이동 가능하게 연결하는 슬라이드 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
청구항 4에 있어서,
상기 링크 부재는 상기 메인 스프링의 구동측과 결합되며, 상기 메인 스프링과 상기 핸들암은 상기 링크 부재를 매개로 하여 결합되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
전기회로의 누설 전류를 검출하는 영상(零相) 변류기와, 이 영상 변류기에 접속되며, 상기 영상 변류기의 출력 신호에 따라 과전류 트리핑 장치를 구동하는 누전 검출 장치와, 일단 또는 양단에 가동 접점을 가지는 가동 접촉자와, 이 가동 접점과 접리하는 고정 접점과, 상기 양 접점의 근방에 마련된 소호 장치와, 상기 가동 접촉자를 유지하며, 회동이 자유롭게 축 지지된 유지 부재와, 이 유지 부재를 구동하는 하부 링크와, 상기 과전류 트리핑 장치의 래치에 맞물려 트립시에 회동하는 레버와, 이 레버에 축 지지되며, 상기 하부 링크에 스프링 핀을 매개로 하여 결합되는 상부 링크와, 상기 스프링 핀에 종동측이 결합된 메인 스프링과, 해당 회로 차단기의 케이스에 고정된 프레임과, 상기 메인 스프링의 구동측과 결합되며, 상기 프레임에 마련된 제1 축지지점에 의해 회동이 자유롭게 축 지지된 핸들암과, 이 핸들암에 장착된 핸들을 구비하며,
상기 프레임은, 상기 제1 축지지점보다 소호 장치의 측에 마련한 제2 축지지점을 가지는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.