KR100858588B1

KR100858588B1 - 회로 차단기

Info

Publication number: KR100858588B1
Application number: KR1020070020839A
Authority: KR
Inventors: 요시노부 하마다; 유타카 사토; 히데토 야마가타; 켄타로 토야마
Original assignee: 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-17
Also published as: CN101060046A; JP2007287507A; JP4253702B2; CN101060046B; KR20070103289A

Abstract

본 발명의 목적은 하중 인가시의 트립 바의 변형에 의한 휨이나 축 덜컥거림을 저감하기 위한 것으로서, 상기 목적을 달성하기 위한 해결 수단에 있어서, 트립 바(16)는, 한 쌍의 사이드 플레이트(14)를 관통하는 핀(15)으로 양측지지로 회전 가능하게 개폐 기구에 걸어맞춰지고, 트립 바(16)의 회전축의 동축상의 개폐 기구와 떨어진 위치에 원통 형상의 보조 회전축(25a, 25b)을 트립 바(16)에 마련함과 함께, 케이스(1)에는, 보조 회전축(25a, 25b)을 회전 자유롭게 각각 지지하는 보조 축받이(26a, 26b)를 마련한다.

회로 차단기

Description

회로 차단기{Circuit Breaker}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 관한 회로 차단기의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 관한 트립 바 및 개폐 기구의 개략 구성을 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 관한 트립 바 및 케이스의 개략 구성의 한 예를 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 관한 트립 바 및 케이스의 개략 구성의 그 밖의 열을 도시하는 사시도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 케이스 2 : 미들 커버

3 : 톱 커버 4 : 소호실

5 : 고정 접촉자 6 : 핸들

7 : 핸들 레버 8 : 상 토글

9 : 하 토글 10 : 래치

11 : 주 스프링 12 : 래치 받이

13 : 폴 14 : 사이드 플레이트

15 : 핀 16 : 트립 바

17 : 바이메탈 18 : 가동 접촉자

19 : 리드선 20 : 리드판

21 : 히터 도체 22 : 부하측 단자

23 : 홀더 24 : 아마추어

25a, 25b : 보조 회전축 26a, 26b : 보조 축받이

27 : 릴리스 방향 28 : 회전 방향

29 : 굽힘 모멘트 30 : 상간 격벽

기술분야

본 발명은 회로 차단기에 관한 것으로서, 특히, 3상(相)4선(線)식 전로(電路)에 사용되는 4극(極)4소자(素子) 구조의 회로 차단기의 개폐 기구에 적용하는데 알맞는 것이다.

종래기술

3상4선식 전로에 사용되는 4극4소자 구조의 회로 차단기에서는, 제품의 단(端)에 중성극(中性極)이 마련되어 있다. 여기서, 중성극의 위치는, 제조업자가 임의로 정할 수 있고, 그 기능 및 비용면에서 중성극에는 과전류 인외 장치가 마련되지 않은 것이 있다.

한편, 중성극이 되는 상(相)은, 나라나 지역에 따라 제품의 우단 또는 좌단이 선택되고, 중성극의 위치가 상위 기기와 맞지 않을 때는 그때마다 배선을 변경할 필요가 있기 때문에, 회로 차단기 단체(單體)로서는 모든 상(相)에 과전류 인외 장치를 마련하고, 시공업자가 중성극의 위치를 임의로 지정할 수 있고, 또한 염가의 기계식의 구조를 이용한 것이 바람직하다. 여기서, 기계식의 과전류 인외 장치에는, 바이메탈 등의 휨을 이용하여 개폐 기구부에 과전류 신호를 전하는 구조가 일반적으로 사용되고 있다.

또한, 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 개폐 기구의 래치를 계지(係止)하는 래치 받이 및 이 래치 받이를 계지하는 트립 바를 인장 코일 스프링으로 이루어지는 공통의 복귀 스프링으로 구성함과 함께, 그 부착을 간단하게 하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 예를 들면, 특허 문헌 2에는, 좌우에 직립하는 측판을 갖는 프레임에 트립 바가 회동 가능하게 부착되어 있는 회로 차단기에 있어서, 트립 바를 지지하는 핀을 불필요하게 하는 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 특개평10-40796호 공보

특허 문헌 2 : 특개평10-31951호 공보

그러나, 3상4선식 전로에 사용되는 4극4소자 구조의 회로 차단기에 있어서, 회로 차단기 기기의 모든 상에 기계식의 과전류 인외 장치를 마련하면, 개폐 기구부로부터 떨어진 위치에 있는 단상(端相)에 설치된 과전류 인외 장치는, 다른 상에 설치된 과전류 인외 장치에 비하여 개폐 기구부까지의 거리가 길어진다. 이 때문에, 개폐 기구부에 구성되고 과전류 인외 장치를 연휴(連携)하는 트립 바에 하중 인가시의 변형에 의한 휨이나 축(軸) 덜컥거림 등에 의한 기울어짐이 발생하고, 과전류 인외 장치에 포함되는 바이메탈 등의 휨을 개폐 기구부에 전달하기까지 로스가 생긴다는 문제가 있다.

또한, 트립 바에는, 과전류 인외 장치로부터의 과전류 신호를 개폐 기구부에 전할뿐만 아니라, 외부 부착된 부속 장치에의 신호 전달 기능을 갖게 하는 것이 있고, 과전류 인외 장치가 설치된 단상의 트립 바의 휨이나 축 덜컥거림 등에 의해, 부속 장치와의 연휴 동작에서도 로스가 생긴다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명의 목적은, 하중 인가시의 트립 바의 변형에 의한 휨이나 축 덜컥거림을 저감하는 것이 가능한 회로 차단기를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 청구항 제 1항에 기재된 회로 차단기에 의하면, 케이스에 고정된 고정 접촉자와, 상기 케이스를 막는 커버와, 상기 고정 접촉자 사이에서 개폐 가능한 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 지지하고 개폐축을 통하여 회동 가능하게 지지된 홀더와, 핸들의 개폐 조작에 의해 조작 가능하고 래치와 래치 받이와의 걸어맞춤을 해제함에 의해 주(主) 스프링의 작용 방향을 반전시키고, 상기 가동 접촉자와 상기 고정 접촉자 사이에서 개폐 동작을 행하게 하는 개폐 기구와, 과전류의 검출 결과에 의거하여, 열동식(熱動式) 또는 전자식에 의한 기계적인 휨을 발생시키는 과전류 인외 장치와, 상기 개폐 기구에 회전 가능하게 걸어맞춰지고, 상기 과전류 인외 장치에서 발생된 기계적인 휨을 상기 개폐 기구에 전달함에 의해, 상기 래치와 상기 래치 받이와의 걸어맞춤을 해제하는 트립 바와, 상기 트립 바의 회전축의 동축상(同軸上)의 상기 개폐 기구와 떨어진 위치에 마련된 원주형상의 보조 회전축과, 상기 케이스 또는 상기 커버에 마련되고, 상기 보조 회전축을 회전 자유롭게 지지하는 보조 축받이를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 트립 바에 하중이 인가된 때에, 트립 바에 마련된 보조 회전축과 보조 축받이가 접함으로써, 트립 바의 축 덜컥거림에 의한 릴리스 방향으로의 로스를 회전 방향으로의 힘으로 바꿀 수 있고, 과전류 인외 장치와 개폐 기구 사이에서의 전달 로스를 줄이는 것이 가능해짐과 함께, 트립 바의 지지 사이 거리를 증대시키는 것을 가능하게 되어, 트립 바에 가해지는 굽힘 모멘트를 저감시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 트립 바의 변형에 의한 휨을 억제할 수 있다. 이 때문에, 3상4선식 전로에 사용되는 4극4소자 구조의 회로 차단기에 있어서, 회로 차단기 기기의 모든 상에 기계식의 과전수 제외 장치를 마련한 경우에도, 개폐 기구와 과전류 인외 장치 사이의 연휴 동작을 안정되게 행하게 하는 것이 가능해지고, 상위 기기에 따라 시공업자가 중성극의 위치를 임의로 배치 가능한 안전성이 높은 회로 차단기를 염가로 제공하는 것이 가능해짐과 함께, 트립 바를 사용한 부속 장치와 연휴 동작의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 부속 장치의 베리에이션을 늘릴 수 있다.

또한, 청구항 제 2항 기재된 회로 차단기에 의하면, 상기 보조 회전축 및 상기 보조 축받이는, 상기 케이스 또는 상기 커버에 형성된 상간 격벽 또는 단상(端相)측의 상기 트립 바의 단부(端部)에 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

이로써, 회로 차단기 기기의 모든 상에 기계식의 과전류 인외 장치를 마련하 였기 때문에, 개폐 기구부로부터 과전류 인외 장치까지의 거리가 길어진 경우에도, 하중 인가시의 트립 바의 변형에 의한 휨이나 축 덜컥거림 등에 의한 기울어짐을 저감할 수 있고, 개폐 기구와 과전류 인외 장치 사이의 연휴 동작을 안정되게 행하게 하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 개폐 기구부로부터 과전류 인외 장치까지의 거리가 길게 된 경우에도, 개폐 기구와 과전류 인외 장치 사이의 연휴 동작을 안정되게 행하게 하는 것이 가능해지고, 우단 또는 좌단의 중성극에 과전류 인외 장치가 마련된 4극 4소자 구조의 회로 차단기를 염가로 제공하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 실시예에 관한 회로 차단기에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 한 실시예에 관한 회로 차단기의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.

도 1에서, 회로 차단기에는, 케이스(1)에 고정된 고정 접촉자(5) 및 고정 접촉자(5)와의 사이에서 개폐 가능한 가동 접촉자(18), 가동 접촉자(18)를 지지하고 개폐축을 통하여 회동 가능하게 지지된 홀더(23)가 마련되어 있다. 또한, 가동 접촉자(18)의 후단에는, 가요성의 리드선(19)이 솔더링으로 접속되고, 리드선(19)은, 리드판(20)을 사이에 두고 이것과 나사로 접합된 히터 도체(21)에 접속되어 있다. 그리고, 히터 도체(21)는, 이것에 솔더링된 접속 도체와 일체의 부하측 단자(22)에 접속되어 있다.

또한, 회로 차단기에는, 고정 접촉자(5)와 가동 접촉자(18) 사이의 개폐 동작에 기인하여 발생한 아크를 소호하는 소호실(4)이 마련됨과 함께, 바이메탈(17), 히터 도체(21), 아마추어(24) 및 전자석이 조립되고, 과전류의 검출 결과에 의거하여, 열동식 또는 전자식에 의한 기계적인 휨을 발생시키는 과전류 인외 장치가 마련되어 있다.

또한, 회로 차단기에는, 가동 접촉자(18)와 고정 접촉자(5) 사이에서 개폐 동작을 행하게 하는 개폐 기구가 마련되고, 개폐 기구에는, 개폐 조작을 행하는 핸들(6), 핸들(6)과 연동하고 동작하는 핸들 레버(7), 토글 링크 기구를 구성하는 상 토글(8), 하 토글(9) 및 래치(10), 토글 링크 기구를 임의의 위치에 가세시키는 주 스프링(11), 래치(10)와 걸어맞춰지고, 토글 링크 기구를 지지하는 래치 받이(12), 폴(13)을 지탱하여, 토글 링크 기구를 지지하는 사이드 플레이트(14)가 마련됨과 함께, 한 쌍의 사이드 플레이트(14)를 관통하는 핀(15)으로 양쪽지지로 회전 가능하게 걸어맞춰지고, 과전류 인외 장치에서 발생된 기계적인 휨을 개폐 기구에 전달함에 의해, 래치(10)와 래치 받이(12)와의 걸어맞춤을 해제하는 트립 바(16)가 마련되어 있다.

여기서, 상 토글(8) 및 하 토글(9)은 토글 핀을 통하여 서로 연결되고, 상 토글(8)의 상단은 래치(10)에 회전 자유롭게 연결됨과 함께, 하 토글(9)은 홀더(23)에 연결되어 있다. 또한, 토글 핀에는, 인장 스프링으로 구성되는 주 스프링(11)의 하단 훅 부가 걸리고, 주 스프링(11)의 상단 훅 부는 핸들 레버(7)의 상단에 걸려 있다. 그리고, 개폐 기구는, 핸들 레버(7)의 개폐 조작에 의해 주 스프 링(11)에 대한 작용 방향을 반전시켜 홀더(23)를 개폐 구동함과 함께, 래치(10)의 계지가 벗겨짐에 의해 주 스프링(11)의 토글 링크 기구에 대한 작용을 반전시켜서 홀더(23)를 트립 구동할 수 있다.

그리고, 이들의 부품은, 몰드 수지제의 케이스(1), 미들 커버(2) 및 톱 커버(3)로 이루어지는 용기 내에 수납되어 있다.

그리고, 고정 접촉자(5)와 가동 접촉자(18)가 닫힌 상태에서는, 전원측 단자→ 고정 접촉자(5)→ 가동 접촉자(18)→ 리드선(19)→ 리드판(20)→ 히터 도체(21)→ 부하측 단자(22)라는 경로로 전류가 흐를 수 있다.

그리고, 과전류 인외 장치의 히터 도체(21)를 흐르는 전류가 과부하 상태가 되면, 히터 도체(21)로부터 발생하는 열에 의해 바이메탈(17)이 반시계 방향으로 만곡하고, 트립 바(16)를 꽉민다. 그리고, 트립 바(16)가 꽉 밀리면, 개폐 기구의 폴(13)을 경유하여 래치(10)와 래치 받이(12)의 걸어맞춤이 해제되어 토글 링크 기구가 동작하고, 하 토글(9)에 연결된 홀더(23)를 회동시켜서 가동 접촉자(18)를 고정 접촉자(5)로부터 개리시킨다.

또한, 단락전류 등의 대전류가 히터 도체(21)에 흐르면, 과전류 인외 장치의 아마추어(24)가 반시계 방향으로 순식간에 흡착되어, 그 선단부에서 트립 바(16)를 두드린다. 그리고, 트립 바(16)가 얻어맞으면, 래치(10)와 래치 받이(12)의 걸어맞춤이 해제되어 토글 링크 기구가 동작하고, 하 토글(9)에 연결된 홀더(23)를 회동시켜서 가동 접촉자(18)를 고정 접촉자(5)로부터 개리시킨다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 관한 트립 바 및 개폐 기구의 개략 구성을 도 시하는 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 한 실시예에 관한 트립 바 및 케이스의 개략 구성의 한 예를 도시하는 사시도이다.

도 2에서, 트립 바(16)는, 한 쌍의 사이드 플레이트(14)를 관통하는 핀(15)으로 양쪽 지지로 회전 가능하게 개폐 기구에 걸어맞춰져 있다. 그리고, 트립 바(16)에는, 트립 바(16)의 회전축의 동축상의 개폐 기구와 떨어진 위치에 원주형상의 보조 회전축(25a, 25b)이 마련되어 있다. 여기서, 보조 회전축(25a)은, 단상측의 트립 바(16)의 단부에 배치되고, 보조 회전축(25b)은 케이스(1)에 형성된 상간 벽에 대응하는 위치에 배치되어 있다.

또한, 도 3에서, 케이스(1)에는, 모든 상에 과전류 인외 장치를 구비함과 함께, 케이스(1)의 측벽에 보조 회전축(25a)을 회전 자유롭게 지지하는 보조 축받이(26a)가 마련되어 있다. 여기서, 보조 축받이(26a)는, 단상측의 트립 바(16)의 단부에 대응하는 위치에 배치되고, 보조 회전축(25a)을 끼워넣을 수 있도록, U자 홈 형상으로 할 수 있다.

또한, 도 3의 실시예와는 별도로, 도 4에서, 케이스(1)에는, 케이스(1)를 각 상마다 구획하는 상간 격벽(30)이 형성되고, 상간 격벽(30)만으로, 보조 회전축(25b)을 회전 자유롭게 지지하는 보조 축받이(26b)가 마련되도록 하여도 좋다. 여기서, 보조 축받이(26b)는, 보조 회전축(25b)을 끼워 넣을 수 있도록, U자 홈 형상으로 할 수 있다. 또한, 트립 바(16)의 보조 회전축(25a)은 생략하도록 하여도 좋다.

그리고, 과전류 인외 장치의 히터 도체(21)에 과전류가 흐르고, 바이메 탈(17) 또는 아마추어(24)가 동작하면, 바이메탈(17) 또는 아마추어(24)를 통하여 트립 바(16)에 하중이 인가된다. 여기서, 트립 바(16)에 하중이 인가된 때에, 트립 바(16)에 마련된 보조 회전축(25a, 25b)과 보조 축받이(26a, 26b)가 각각 접함으로써, 사이드 플레이트(14), 핀(15) 및 트립 바(16)의 각각의 부품 치수에 의해 발생하는 축 덜컥거림에 의한 릴리스 방향(27)으로의 로스가 회전 방향(28)으로의 힘으로 변하여진다.

이 때문에, 과전류 인외 장치와 개폐 기구 사이에서의 전달 로스를 줄이는 것이 가능해짐과 함께, 트립 바(16)의 지지 사이 거리를 증대시키는 것을 가능하게 하고, 트립 바(16)에 가해지는 굽힘 모멘트(29)를 저감시킬 수 있고, 트립 바(16)의 변형에 의한 휨을 억제할 수 있다. 이 결과, 3상4선식 전로에 사용되는 4극4소자 구조의 회로 차단기에 있어서, 회로 차단기 기기의 모든 상에 기계식의 과전류 인외 장치를 마련한 경우에도, 개폐 기구와 과전류 인외 장치 사이의 연휴 동작을 안정되게 행하게 하는 것이 가능하게 되고, 상위 기기에 따라 시공업자가 중성극의 위치를 임의로 배치 가능한 안전성이 높은 회로 차단기를 염가로 제공하는 것이 가능해짐과 함께, 트립 바(16)를 사용한 부속 장치와 연휴 동작의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 부속 장치의 베리에이션을 늘릴 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 보조 회전축(25a, 25b)을 회전 자유롭게 각각 지지하는 보조 축받이(26a, 26b)를 케이스(1)에 마련하는 방법에 관해 설명하였지만, 개폐 기구를 위치 결정하고 있는 부품이 미들 커버(2) 또는 톱 커버(3)로 구성되어 있는 경우에는, 미들 커버(2) 또는 톱 커버(3)에 보조 축받이(26a, 26b)를 마 련하도록 하여도 좋다.

Claims

케이스에 고정된 고정 접촉자와,

상기 케이스를 막는 커버와,

상기 고정 접촉자 사이에서 개폐 가능한 가동 접촉자와,

상기 가동 접촉자를 지지하고 개폐축을 통하여 회동 가능하게 지지된 홀더와,

핸들의 개폐 조작에 의해 조작 가능하고 래치와 래치 받이와의 걸어맞춤을 해제함에 의해 주 스프링의 작용 방향을 반전시키고, 상기 가동 접촉자와 상기 고정 접촉자 사이에서 개폐 동작을 행하게 하는 개폐 기구와,

과전류의 검출 결과에 의거하여, 열동식 또는 전자식에 의한 기계적인 휨을 발생시키는 과전류 인외 장치와,

상기 개폐 기구에 회전 가능하게 걸어맞춰지고, 상기 과전류 인외 장치에서 발생된 기계적인 휨을 상기 개폐 기구에 전달함에 의해, 상기 래치와 상기 래치 받이와의 걸어맞춤을 해제하는 트립 바와,

상기 트립 바의 회전축의 동축상의 상기 개폐 기구와 떨어진 위치에 마련된 원주형상의 보조 회전축과,

상기 케이스 또는 상기 커버에 마련되고, 상기 보조 회전축을 회전 자유롭게 지지하는 보조 축받이를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제 1항에 있어서,

상기 보조 회전축 및 상기 보조 축받이는, 상기 케이스 또는 상기 커버에 형성된 상간 격벽 또는 단상측의 상기 트립 바의 단부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.