KR0163420B1 - 커버 인터록을 가진 전기 개폐장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

커버 인터록을 갖는 전기 개폐장치

제1도는 몰드형 케이스로된 배선용 회로 차단기의 평면도.

제2도는 제1도의 몰드형 케이스로된 회로 차단기의 측면도.

제3도는 제1도의 라인 3-3을 따라 절단했을 때의 제1도의 회로 차단기의 길이방향의 수직 단면도로서, 폐쇄, 즉 온(0N) 위치에서의 장치를 실선으로, 그리고 완전 개방 위치에서의 장치를 점선으로 나타낸 도면.

제4도는 제1도의 회로 차단기를 라인 4-4를 따라 절단했을 때의 횡방향 단면을 나타낸 도면.

제5도는 제1도의 회로 차단기를 제3도와 동일한 라인으로 절단했을 때의 부분 단면도로서, 개방, 즉 오프(OFF)위치에서의 장치를 나타낸 도면.

제6도는 제5도와 유사한 부분 단면도로서, 트립 위치에서의 장치를 나타낸 도면.

제7도는 회로 차단기의 커버가 부분적으로 상승된 오프 위치에서의 핸들을 부분 개략적으로 도시한 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전기 개폐장치 3 : 하우징.

7 : 개구 9 : 커버.

21 : 전기 접촉부 23 : 조작 기구

25 : 트립 수단 41 : 핸들

43 : 신장된 슬롯

본 발명의 전기 개폐장치 (switching device)에 관한 것으로서, 특히 전기 접촉부와 이 전기 접촉부를 위한 조작 기구가 절연 하우징내의 제거 가능한 커버에 의해 밀폐되어 있고, 조작 핸들이 커버의 슬롯을 통해 외부로 연장되고 슬롯내에서 이동될 수 있는 회로 차단기에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 전기 접촉부가 개방(open)되지 않은 경우에는 커버가 제거되지 않도록 하는 핸들과 관련된 인터록(interlock;연동장치)에 관한 것이다.

특히, 회로 차단기와 같은 전기 개폐장치는 통상적으로, 개구를 통해 절연 하우징에 삽입되는 한 세트 이상의 전기 접촉부와, 이 접촉부용의 조작 기구를 구비한다. 커버에 의해 개구가 닫힘으로써, 전기 접촉부 및 조작 기구는 완전하게 밀폐될 수 있다. 통상적으로, 조작 기구에 연결된 핸들은 커버의 슬롯을 통해 외부로 연장 된다. 접촉부를 수동으로 조작할 수 있는 핸들에 의해, 전기 접촉부 및 조작 기구의 위치가 시작적으로 알 수 있게 되어 있다. 회로 차단기는 전기 개폐장치를 통해 흐르는 비정상적인 전류에 반응하여 조작 기구로 하여금 접촉부를 개방(비접속)시키도록 하는 트립(trip) 유닛을 구비한다. 이러한 회로차단기의 트립(해제) 동작에 의해, 핸들이 트립 위치로 이동되어 트립 상태를 시각적으로 알 수 있도록 한다.

통상적으로, 회로 차단기가 트립 또는 오프(off)될 경우, 이 회로 차단기는 고정 접촉부에만 전원이 공급되도록 접속되어 있다. 그러나, 접촉부가 폐쇄(접속)될 때에는 접촉부 및 트립 유닛의 일부분으로 이루어지는 완전한 회로가 존재하게 되므로, 접촉부가 폐쇄되어 있을 때에 커버를 제거하게 되면, 전원이 공급되고 있는 접촉부 및 트립 유닛의 일부분이 노출되게 된다. 그러나, 전기 개폐장치가 트립 또는 오프될 때에는 고정 접촉부가 전원 공급되고 있는 상태를 유지하지만, 통상적으로 이들 접촉부는 하우징의 최하단의 홈부(recess)에 위치하기 때문에 용이하게 접촉되지는 않는다.

일부 응용 장치에 있어서, 상기된 기본 구성을 갖는 저비용의 회로 차단기는 예컨대, 모터와 같은 특정 부하에 사용되는 스위치로서 이용된다. 이러한 회로 차단기는 과부하 또는 고장에 대한 보호기능을 갖고 있지만, 일차적으로는 스위치로서의 기능을 한다. 접촉부가 폐쇄되어 있을 때 이러한 스위치로부터 커버를 제거하는 경우에도 전원이 공급되고 있는 장치들이 노출된다.

본 발명의 목적은 전기 접촉부가 폐쇄되어 있을 때. 커버가 제거되는 것을 방지하고, 커버의 제거에 의해 전원이 공급되고 있는 장치가 노출되는 것도 방지하는 간단하면서도 경제적인 인터록을 제공하는 것이다. 기존의 개폐장치에 용이하게 적용될 수 있는 이러한 인터록에 대한 필요성도 점차 증가하고 있다.

본 발명에 따르면, 제1 및 제2 전기 접촉부와; 이 제1 및 제2 전기 접촉부가 개방되고 폐쇄되도록 동작하는 조작 기구와; 이 조작 기구에 부착되어, 제1 및 제2 전기 접촉부를 폐쇄시키는 제1 위치와 제1 및 제2 전기 접촉부를 개방시키는 제2 위치 사이에서 상기 조작 기구와 함께 이동 가능한 작동 핸들과; 제1 및 제2 접촉부와 조작 기구가 삽입되는 개구를 갖는 하우징과; 이 하우징의 개구 위에 제거 가능하게 부착되어 상기 제1 및 제2 전기 접촉부와 조작 기구를 밀폐하는 커버와; 상기 작동 핸들이 연장되어 나오고 상기 제1 및 제2 위치 사이에서 이동 가능하도록 구성된 신장된 슬롯을 구비하며, 상기 핸들은 상기 커버를 넘어 연장하고 신장된 슬롯을 가로지르는 방향으로 확대된 단부를 가지며, 상기 신장된 슬롯의 제1 위치에서의 폭은 핸들의 확대된 단부보다 좁게. 그리고 제2 위치에서의 폭은 상기 확대된 단부보다 넓게 형성됨으로써, 상기 핸들이 제2 위치에 있고 그에 따라 제1 및 제2 전기 접촉부가 개방되었을 경우에만 상기 커버가 하우징으로부터 제거 가능한 전기 개폐장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

전기 접촉부가 폐쇄되는 작동 핸들의 제1 위치에서 신장된 슬롯의 폭은 핸들의 확대된 단부보다 좁게 형성됨으로써, 커버는 제1 위치에서 작동 핸들에 의해 제거되지 않는다. 그러므로 커버는 전기 접촉부가 개방되어 전원이 공급되는 소자와 접촉하게 되는 가능성을 감소시킨 경우에만 제거될 수 있다.

회로 차단기는 전기 개폐장치를 통해 흐르는 비정상적인 전류에 반응하여 조작 기구를 트립하고 전기 접촉부를 개방하는 트립 수단과, 오프(off) 및 온(on) 위치와 이에 추가하여 신장된 슬롯내의 트립(trip) 위치를 갖는 작동 핸들을 구비한다. 작동 핸들의 트립 위치에서의 신장된 슬롯의 폭도 작동 핸들의 확대된 단부보다 좁게 구성됨으로써, 회로 차단기가 해제되어 전기 접점이 개방된 경우에도, 커버는 트립된 위치에서 작동 핸들에 의해 제거되지 않는 것이 바람직하다. 작동 핸들의 트립 위치에서 커버의 제거를 방지하는 것이 필요한 이유는, 임의의 회로 차단기에서, 트립 동작 후에 리셋시켜야 하는 조작 기구의 래치(latch;잠김장치)의 동작에 의해 전기 접촉부를 개방하지 않고서도 작동 핸들을 트립 위치로 수동으로 이동시킬 수 있기 때문이다.

본 발명의 전술한 내용과, 기타의 목적 및 특징은 본 발명에 관한 기술분야의 당업자가 첨부 도면을 참조하여 발명의 아래 설명을 고찰해 보면 더욱 명확해질 것이다.

본 발명은 미국 특허 4,540,961호의 명세서에 기술된 몰드형 케이스로된 회로 차단기에 사용되는 것으로 기술될 것이다.

제1도 내지 제3도 및 제7도는 회로 차단기(1)를 나타내는데, 이 회로 차단기는 개구(7)가 있는 캐비티(5)를 형성하는 몰딩되고 전기적으로 절연된 하우징(3)을 구비한다. 개구(7)를 폐쇄하고 캐비티(5)를 완전하게 밀폐하기 위해, 제2도의 분리선(11)을 따라 하우징(3)과, 몰딩되고 전기적으로 절연된 커버(9)가 결합된다. 이 커버는(9)는 자신의 홈부(15)에 수용된 복수의 죔쇠(fastener;13)에 의해 하우징(3)에 고정된다.

도시된 회로 차단기(1)는 3 상(phase) 또는 3 극(pole) 개폐장치이다. 그러므로 극 또는 위상에 대한3개의 전기 단자(라인 단자) 17A, 17B 및 17C 가 하우징(3)의 일단에 각각 제공된다. 하우징(3)의 타단에는 3개의 부가적인 제2 단자(부하 단자) 19A, 19B 및 19C 가 제공된다. 이들 단자들은 회로 차단기(1)를 직렬로 연결하여 3상의 전기 시스템을 구성하는데 사용된다.

회로 차단기(1)의 주요 내부 소자들은 전기 접촉부 세트(21), 조작 기구(23) 및 트립 수단(25)이다. 개별 세트로된 전기 접촉부(21)와 트립 수단(25)은 각 위상에 대해 별도로 제공되지만, 조작 기구(23)는 3 위상 모두에 공통으로 제공되어 있다. 각 세트의 접촉부(21)는 회전 가능한 하부 접촉 아암(29)에 고정된 하부 접촉부(27)와, 회전 가능한 상부 접촉 아암(33)에 의해 지지된 상부 접촉부(31)를 구비한다. 하부 접촉 아암(29)은 라인 단자(17)에 연결되는 반면, 상부 접촉 아암(33)은 유연성 도선과 트립 유닛(25)을 통해 부하 단자(10)에 연결된다. 그러므로 하부 접촉부(27)와 하부 접촉 아암(29)이 폐쇄(접촉)되면, 라인 단자(17)와 이에 대응하는 부하 단자(19) 사이에서 전기 회로가 이루어진다. 하부 접촉부(27)와 상부 접촉부(31)가 개방(비접속)되면, 하부 접촉부(27)는 전원이 공급되는 상태를 유지하지만, 상부 접촉부(31)와 트립 유닛(25)에는 전원이 공급되지 않는다. 접촉부(27 및 31)가 개방되는 경우 하부 접촉부(27)와 하부 접촉 아암(29)에는 전원이 공급되지만, 이들 하부 접촉부(27) 및 하부 접촉 아암(29)은 하우징(3)의 캐비티(5) 내에 깊이 위치하게 된다. 다른 구성 소자들에는 전원이 공급되지 않는다. 본 발명의 제1 목적은 접촉부(27,31)가 개방될 때만 커버를 제거할 수 있다는데 있다.

접촉부(27,31)의 개방에 의해 생길 수 있는 아크 방전을 방지하여 비정상 전류가 흐르는 것을 제한하는데 도움이 되는 종래의 아크 슈트(arc chute;30)가 제공된다. 높은 레벨의 회로 또는 비정상 전류 상태에 의해 발생된 자계를 집중시켜, 개별적인 전기 접촉부(27,31) 사이의 자기 척력을 크게 증가시킴으로써 접촉부의 분리를 가속화시키는 종래의 기능을 수행하기 위해 슬롯 모터(32)가 제공된다.

제3도에서 접촉부(27,31)가 폐쇄된 것을 실선으로 나타내는 온(on) 위치와, 제5도에 접촉부(27,31)가 개방된 것을 나타내는 오프(off) 위치와, 제6도에 접촉부가 개방된 것을 나타내는 트립(trip) 위치와, 제3도에 점선으로 도시된 완전 개방(blown-open) 위치 사이에서, 조작 기구(23)는 상부 접촉부(31)를 지지하는 상부 접촉 아암(33)을 동작시킨다, 이 조작 기구(23)는 자동적으로 또는 수동적으로 동작시킬 수 있다. 이 조작 기구는 트립 유닛(25)에 의해 제6도에 도시된 트립 위치로의 이동이 자동적으로 이루어진다. 각각의 트립 유닛(25)은 계속적인 저레벨의 과부하에 반응하여 조작 기구(23)를 트립시킴으로써 접촉부(27,31)를 개방하는 바이메탈 소자(bimetal ther mal device;37)를 포함한다. 각각의 트립 유닛(25)은 또한 높은 과부하 전류에 반응하여 조작 기구(23)를 트립시키는 자기 장치(magnetic device;39)를 포함한다. 매우 높은 과부하 전류가 흐르는 경우, 접촉 아암(29 및 33)이 자기 척력에 의해 급격하게 분리됨으로써 접촉부는 개방된다. 조작 기구(23)는 3 세트의 접촉부(27,31) 모두를 동일하게 동작시킨다. 그러므로, 하나의 위상과 관련된 트립 유닛이 동작하는 경우, 조작 기구(23)는 3개의 위상 모두에서 접촉부(27,31)를 개방시킨다. 접촉부 세트(21)가 개별적으로 완전하게 개방된(blown-open) 경우, 이것에 필요한 전류는 자기 트립을 동작시키기에 충분할 것이므로, 나머지 접촉부 세트는 조작 기구(23)에 의해 개방된다.

조작 기구(23)는 커버(9)의 두꺼운 부분(45)에 있는 신장된 슬롯(43)을 통해 연장하며, 조작 기구에 부착되어 있고, 몰딩되어 전기적으로 절연된 연장된 핸들(41)에 의해 수동적으로 동작된다. 이 작동 핸들(41)은 제3도에 도시된 바와 같은 신장된 슬롯(43)의 일단에서의 온(on) 위치와, 제6도에 도시된 바와 같이 중간에 있는 트립(trip) 위치와, 제5도에 도시된 바와 같은 신장된 슬롯(43)의 타단에서의 오프(off) 위치 사이에서 아치형으로 이동한다. 작동 핸들(41)이 연장되는 개구(49)를 갖는 전기적으로 절연된 스트립(47)은 핸들에 의해 지지되며, 신장된 슬롯(43)의 바닥을 덮음으로써, 회로 차단기의 내부 구성소자를 전기적으로 절연시킨다.

작동 핸들(41)은 조작 기구(23)를 수동으로 동작시키는데 사용되며 자동 동작 동안에는 조작 기구와 함께 이동된다. 그러므로, 작동 핸들(41)은 회로 차단기를 수동으로 동작시키는 수단과, 회로 차단기의 상태를 시각적으로 보여주는 수단으로서의 2가지 기능을 갖는다.

조작 기구(23), 트립 유닛(25) 및 이들의 동작에 대한 상세한 설명은 미국 특허 4,540,961호에 개시되어 있으며, 상기 특허에서 회로 차단기가 트립되는 경우, 작동 핸들(41)은 제5도에 도시된 오프(off) 위치로 이동되어야 하는데, 이것은 조작 기구(23)내의 래치(51)를 동작시키기 위해서이며, 이 조작 기구는 접촉부(27,31)를 폐쇄하기 위해 작동 핸들(41)을 온(on) 위치로 복귀시키기에 앞서 트립을 위해 회로차단기를 리셋한다. 래치(51)의 구성으로 인해, 접촉부(27,29)를 개방하지 않고 온(on) 위치로부터 트립(trip) 위치로 스프링력에 대항하여 작동 핸들(41)을 수동으로 이동시킬 수 있다. 그러나 작동 핸들(41)이 오프(off) 위치에 있을 때는 언제나 접촉부(27,31)는 개방되어 있다.

본 발명의 장점은 작동 핸들(41)이 제5도에 도시된 오프(off) 위치에 있을 경우에만 커버(9)가 제거될 수 있다는 것이다. 이것을 달성하기 위해, 작동 핸들(41)의 단부(53)는 신장된 슬롯(43)을 가로지르는 방향으로 확대된다. 이 작동 핸들(41)은 측면 돌출부(55)와 일체로 몰딩되어 있으며, 이 측면 돌출부(55)는 단부(53)의 양측면으로부터 연장되는 것이 바람하다. 작동 핸들(41)은 신장된 슬롯(43)의 아치형 경로를 따라 이동하기 때문에, 측면 돌출부(55)의 하부 에지(57)는 작동 핸들이 온 위치에 있을 때 커버의 부분(45)의 상부 표면과 밀접한 좁은 간격(59)을 유지하도록 형성된다.

제1도에 도시된 바와 같이, 작동 핸들(41)의 온 위치(61) 및 트립 위치(63)에서 신장된 슬롯(43)의 폭은 작동 핸들의 확대된 단부(53)의 폭보다 좁게 형성됨으로써, 작동 핸들이 이들 위치(온 위치 및 트립 위치)에 있는 동안 커버는 하우징(3)으로부터 들어 올려지지 않는다. 신장된 슬롯(43)은 밀폐되어 있기 때문에, 커버는 옆으로 이동시켜서 제거될 수 없으며, 반드시 작동 핸들(41)의 위로 들어올려야 한다.

작동 핸들(41)의 오프 위치에서는, 신장된 슬롯(43)의 폭(65)이 핸들의 확대된 단부(53)의 폭보다 넓게 형성되어 있기 때문에, 커버(9)는 제7도에 도시된 바와 같이 작동 핸들(41)의 위로 들어올려 제거될 수 있다.

본 발명이 회로차단기와 관련하여 상세히 기술되어 있지만, 접촉부가 개방되고 폐쇄되는 위치 사이에서 커버의 슬롯내에서 이동하는 작동 핸들을 갖는 스위치와 같은 전기 개폐장치에도 적용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 제1 접촉부(27) 및 제2 접촉부(31)를 갖는 전기 접촉부(21)와; 상기 제1 및 제2 접촉부(27,31)를 개방하거나 폐쇄시키도록 동작하는 조작 기구(23)와; 상기 제1 및 제2 접촉부가 폐쇄된 경우 이것에 흐르는 비정상적인 전류에 반응하여 상기 제1 및 제2 접촉부가 개방되는 트립 상태로 상기 조작 기구를 자동적으로 동작시키는 트립 수단(25)과; 상기 조작 기구에 고정되어 상기 조작 기구의 수동 동작에 사용되며, 상기 제1 및 제2 접촉부가 폐쇄되는 제1(on) 위치와, 상기 제1 및 제2 접촉부가 상기 조작 기구의 자동 트립 동작 후에 개방되는 트립(trip) 위치를 지나 제1 및 제2 접촉부가 개방되는 제2(off) 위치 사이에서 수동 및 자동 동작 동안 상기 조작 기구와 함께 이동되는 핸들(41)과; 상기 제1 및 제2 접촉부와 조작 기구가 삽입되는 개구(7)를 갖는 하우징(3)과; 상기 하우징에 제거 가능하게 고정되어 상기 개구 위로 상기 제1 및 제2 접촉부와 조작 기구를 밀폐하는 커버(9)와; 상기 커버에 형성되며, 상기 핸들이 연장되어 대향 단부 사이에서 이동되도록 허용하는 신장된 슬롯(43)을 구비하며, 상기 핸들은 상기 커버를 넘어서 연장되고 상기 신장된 슬롯(43)을 가로지르는 양방향으로 확대되어 있는 단부(53)를 포함하고; 상기 신장된 슬롯의 대향 단부는 상기 핸들의 온 위치에서는 상기 핸들의 확대된 단부보다 좁은 폭을, 그리고 오프 위치에서는 상기 확대된 단부보다 넓은 폭을 가지며; 상기 핸들(41)을 상기 트립 위치로 수동으로 이동시킨 후 상기 제1 및 제2 접촉부는 폐쇄 상태에 있고, 상기 트립 위치에서 상기 슬롯(43)의 폭은 상기 핸들(41)의 확대된 단부(53)보다 좁게 형성됨으로써, 상기 커버(9)는 상기 핸들이 오프 위치에 있을 경우에만 상기 하우징(3)으로부터 제거 가능한 것을 특징으로 하는 전기 개폐장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 핸들(41)은 신장된 슬롯(43)내에서 아치형 경로를 따라 이동되며; 상기 핸들이 온 위치에 있는 경우, 상기 핸들의 확대된 단부(53)의 하부 에지는 상기 커버와 밀접하고 좁은 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 전기 개폐장치.

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