KR100885334B1

KR100885334B1 - 회로 차단기

Info

Publication number: KR100885334B1
Application number: KR1020070045845A
Authority: KR
Inventors: 히데토 야마가타; 미쯔히로 미쯔시게
Original assignee: 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-02-26
Also published as: KR20070111341A; CN101075513A; CN101075513B; JP4816241B2; JP2007311071A

Abstract

본 발명은 리드선의 국부적인 굴곡을 방지하면서, 리드선에 접속된 가동 접촉자의 회전운동의 각도를 크게 하는 동시에, 리드선 주위의 컴팩트화를 도모할 수 있는 회로 차단기를 제공한다.

리드선(7)은, 가동자 축핀(8)에 １/２회전 이상 감기는 동시에, 리드선(7)과 가동 접촉자(4)의 접합부의 회전궤도에 대하여 거의 접선방향으로 인출되도록 배선한다.

Description

회로 차단기{CIRCUIT BREAKER}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 회로 차단기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 회로 차단기의 가요성 리드선 주위의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 1의 회로 차단기의 개방상태를 나타내는 단면도이다.

도 ４는 종래의 회로 차단기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고정 접촉자 2 : 고정 접점

3 : 가동 접점 4, 4' : 가동 접촉자

5 : 가동 접촉자 홀더 6 : 압접 스프링

7 : 리드선 8 : 가동자 축핀

9 : 접속판 10 : 전류 검출부

11 : 개폐기구부 12 : 핸들

본 발명은 회로 차단기에 관한 것으로, 특히 회로 차단기의 가동 접촉자를 고정 도체와 접속하는 가요성 리드선의 구조에 적용하기에 적합한 것이다.

대(大)전력을 취급하는 전기 기기에서는, 부하에 흐르는 단락 전류 또는 부하 전류를 차단하기 위하여 회로 차단기가 이용되고 있다.

도 ４에서, 회로 차단기에는, 가동(可動) 접촉자(104) 및 고정 접촉자(101)가 설치되며, 가동 접촉자(104)의 선단에는 가동 접점(103)이 형성되는 동시에, 고정 접촉자(101)에는 고정 접점(102)이 형성되어 있다. 또, 회로 차단기에는, 가동 접촉자(104)를 지지하는 가동 접촉자 홀더(105)가 설치되어 있다. 그리고, 가동 접점(103)은, 가동 접점(103)이 고정 접점(102)에 접촉하거나, 고정 접점(102)으로부터 이간(離間)할 수 있도록 가동자 축핀(108)을 중심으로 회동할 수 있게 구성되는 동시에, 압접 스프링(106)에 의해 고정 접점(102)의 방향으로 가세되어 있다. 또, 가동 접촉자(104)의 후단에는 가요성 리드선(107)이 접속되며, 가동 접촉자(104)는 리드선(107)을 통해 접속판(109)에 접속되어 있다. 더욱이, 회로 차단기에는, 가동 접촉자 홀더(105)에 접속된 개폐기구부(111)가 설치되어 있다. 그리고, 개폐기구부(111)는, 핸들(112)의 조작 또는 전류 검출부(110)의 전류 검출 결과에 기초하여, 해방동작시에 가동 접촉자 홀더(105)를 회동(回動)운동시킬 수 있다.

여기서, 정격전류가 250A을 초과하는 회로 차단기에서는, 리드선(107)을 가동 접촉자 홀더(105)의 하방에 직선형으로 배치하고, 가동 접촉자 홀더(105)의 회 동축은 리드선(107)의 상방으로 이간시켜 배치하는 것이 일반적이다. 그리고, 리드선(107)으로는, 최저 수천 회의 굴곡에 견딜 수 있는 유연성을 부여하면서, 정격전류를 흘려보내기에 충분한 단면적을 확보하도록, 구리로 이루어진 다수의 극세선을 꼬아 합쳐서 한 개의 로프형상으로 만든 구리 연선(撚線), 극세선을 엮어만든 구리 편선(編線)이 사용된다.

또, 예를 들어, 특허문헌 1에는, 케이스에 고정된 고정 접촉자에 대하여 개폐운동하는 가동 접촉자와 상기 케이스에 고정된 접속판이 가요성 리드선에 의해 접속된 회로 차단기에서, 접속판의 리드선 접속부를 가동 접촉자의 측방에 배치하고 리드선을 Ｕ자형으로 굽힘으로써, 상기 리드선 접속부와 가동 접촉자를 접속하는 방법이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본특허 제2583799호

그러나, 리드선(107)을 가동 접촉자 홀더(105)의 하방에 직선형으로 배치하는 방법에서는, 리드선(107)과 가동 접촉자(104)의 접합부의 각도변화는 작지만, 가동 접촉자(104)의 움직임에 따라서 길이방향의 변위가 리드선(107)에 부여된다. 그리고, 직선형으로 늘어난 리드선(107)을 길이방향으로 눌러 줄이려고 하면, 리드선(107)이 몇 군데에서 국부적으로 절곡(折曲)되므로, 가동 접촉자(104)의 회전운동의 각도를 크게 할 수 없게 된다. 그리고, 가동 접촉자(104)에 충분한 회전각이 부여되지 않으면, 차단시에 필요한 접점 갭을 확보하기 위해 가동 접촉자(104)의 길이를 길게 할 필요가 있어, 회로 차단기의 대형화를 초래한다는 문제가 있었다. 또, 리드선(107)이 직선형으로 늘어나므로, 리드선(107)의 레이아웃에 필요한 스페 이스가 증대하여, 회로 차단기의 대형화를 더욱 초래한다는 문제가 있었다.

또, 리드선(107)의 국부적인 굴곡의 반복에 견디도록 하기 위해서는, 리드선(107)을 구성하는 소선(wire)을 보다 가늘게 할 필요가 있기 때문에, 부식 등의 영향을 받기 쉬워지고, 가격도 올라간다는 문제가 있었다.

또, 특허문헌 １에 개시된 방법에서는, 접속판의 리드선 접속부를 가동 접촉자의 측방에 배치할 필요가 있어, 다극(多極) 차단기에서는 접속판의 레이아웃이 곤란해진다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 리드선의 국부적인 굴곡을 방지하면서, 리드선에 접속된 가동 접촉자의 회전운동의 각도를 크게 하는 동시에, 리드선 주위의 컴팩트화를 도모할 수 있는 회로 차단기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 청구항 １에 기재된 회로 차단기에 따르면, 고정 접점이 설치된 고정 접촉자와, 상기 고정 접점과 개폐가능한 가동 접점이 설치된 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자와 접속판을 접속하는 가요성의 리드선과, 상기 가동 접촉자가 회전축의 주위를 회동할 수 있도록 상기 가동 접촉자를 유지하는 가동 접촉자 홀더를 구비하고, 상기 리드선은 상기 가동 접촉자의 회전축에 감기도록 배선되며, 상기 가동 접촉자의 회동에 따른 상기 리드선의 변위가 상기 리드선의 굽힘 반경(半徑)의 변화로 흡수되도록, 상기 리드선과 상기 가동 접촉자의 접합부의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이로써, 리드선을 직선형으로 늘려 배치할 필요가 없게 되는 동시에, 리드선 전체의 외경(外徑)을 변화시키면서 가동 접촉자를 회동시킬 수 있어, 리드선을 길이방향으로 눌러 줄이지 않고, 가동 접촉자의 회동에 따른 리드선의 변위를 리드선에 흡수시킬 수 있다. 이에 따라, 리드선의 레이아웃에 필요한 스페이스를 줄일 수 있게 되는 동시에, 가동 접촉자의 회전운동의 각도를 크게 할 수 있어, 가동 접촉자의 길이를 길게 하지 않고 차단시에 필요한 접점 갭을 확보할 수 있게 됨으로써, 회로 차단기의 컴팩트화를 도모할 수 있게 된다.

또, 가동 접촉자의 회동에 따른 리드선의 변위를 리드선 전체로 분산시킬 수 있게 되기 때문에, 리드선의 굴곡이 특정 장소에 집중적으로 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 소선이 보다 굵은 리드선을 사용할 수 있게 되어 부식 등의 영향을 잘 받지 않도록 할 수 있게 되는 동시에, 가격도 낮게 억제할 수 있다.

또, 청구항 2에 기재된 회로 차단기에 따르면, 상기 리드선은, 상기 가동 접촉자의 회전축에 １/２회전 이상 감기는 동시에, 상기 리드선과 상기 가동 접촉자의 접합부의 회전궤도에 대하여 거의 접선방향으로 인출되도록 배선되어 있는 것을 특징으로 한다.

이로써, 가동 접촉자의 회동에 따른 리드선의 변위를 리드선의 굽힘 반경의 변화로 흡수시킬 수 있게 되어, 리드선의 국부적인 굴곡을 방지할 수 있게 되는 동시에, 리드선을 직선형으로 늘려 배치할 필요가 없게 되어, 회로 차단기의 컴팩트화, 저가격화 및 고성능화를 도모할 수 있다.

또, 청구항 3에 기재된 회로 차단기에 따르면, 리드선은, Ｕ자형으로 이루어 지며, 가동 접촉자의 접점과는 반대쪽이 개방되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 4에 기재된 회로 차단기에 따르면, 상기 가동 접촉자 홀더의 회전축과 상기 가동 접촉자의 회전축은 동축이 되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시형태와 관련된 회로 차단기에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 １은 본 발명의 일 실시형태와 관련된 회로 차단기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도, 도 2는 도 １의 회로 차단기의 가요성 리드선 주위의 개략적인 구성을 나타내는 사시도, 도 3은 도 １의 회로 차단기의 개방상태를 나타내는 단면도이다.

도 １에서, 회로 차단기에는, 가동 접촉자(4) 및 고정 접촉자(1)가 설치되고, 가동 접촉자(4)의 선단에는 가동 접점(3)이 형성되는 동시에, 고정 접촉자(1)에는 고정 접점(2)이 형성되어 있다. 또, 회로 차단기에는, 가동 접촉자(4)를 지지하는 가동 접촉자 홀더(5)가 설치되어 있다. 그리고, 가동 접촉자(4)는, 가동 접점(3)이 고정 접점(2)에 접촉하거나, 고정 접점(2)으로부터 이간할 수 있도록 가동자 축핀(8)을 중심으로 회동할 수 있게 구성되는 동시에, 압접 스프링(6)에 의해 고정 접점(2)의 방향으로 가세되어 있다. 여기서, 가동자 축핀(8)은, 수지제의 가동 접촉자 홀더(5)에 유지되며, 가동 접점(3)은 압접 스프링(6)에 의해 고정 접점(2)에 밀어붙여져 있다. 또, 가동 접촉자 홀더(5)의 회전축은 가동자 축핀(8)과 동축이 되도록 배치되어 있다.

또, 가동 접촉자(4)의 후단에는 가요성 리드선(7)이 접속되며, 가동 접촉자 (4)는 리드선(7)을 통해 접속판(9)에 접속되어 있다. 또, 회로 차단기에는, 가동 접촉자 홀더(5)에 접속된 개폐기구부(11)가 설치되어 있다. 그리고, 개폐기구부(11)는, 핸들(12)의 조작 또는 전류 검출부(10)의 전류검출결과를 기초로 하여, 해방동작시에 가동 접촉자 홀더(5)를 회동운동시킬 수 있다.

또, 하나의 하우징에는, 복수의 극(極)을 갖는 개폐회로를 조립하며, 하나의 극을 갖는 개폐회로는 한 쌍의 접점에 의해 개폐할 수 있다. 그리고, 각 상(相)의 가동 접촉자(4)는, 회동운동할 수 있게 지지된 １개의 가동 접촉자 홀더(5)에 의해 각 상(相)이 독립적으로 회동할 수 있게 지지된다.

여기서, 리드선(7)은 가동자 축핀(8)에 감기도록 배선하며, 가동 접촉자(4)의 회동에 따른 리드선(7)의 변위가 리드선(7)의 굽힘 반경의 변화로 흡수되도록, 리드선(7)과 가동 접촉자(4)의 접합부의 위치를 설정할 수 있다. 예컨대, 리드선(7)은, 가동자 축핀(8)에 １/２회전 이상 감기는 동시에, 리드선(7)과 가동 접촉자(4)의 접합부의 회전궤도에 대하여 거의 접선방향으로 인출되도록 배선할 수 있다.

구체적으로는, 도 ２에 나타낸 바와 같이, 리드선(7)은, 가동자 축핀(8)에 감기도록 가동 접촉자(4)의 양측에 배치하며, 가동자 축핀(8)으로부터 떨어져 있는 부분도 포함하여 가동자 축핀(8)의 둘레를 약 ３/４바퀴 감을 수 있다.

그리고, 접속판(9)을 통해 부하에 전류를 흘리는 경우, 도 １에 나타낸 바와 같이, 가동 접촉자(4)를 고정 접점(2)쪽 방향으로 회전시켜, 가동 접점(3)을 고정 접점(2)에 접촉시킴으로써, 가동 접점(3)과 고정 접점(2)을 닫는다. 그리고, 가동 접점(3)과 고정 접점(2)이 닫히면, 고정 접촉자(1)→고정 접점(2)→가동 접점(3)→ 가동 접촉자(4)→리드선(7)→접속판(9)의 경로를 통해 부하에 전류가 흐른다.

한편, 단락전류 또는 부하전류를 차단하는 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 개폐기구부(11)는, 핸들(12)의 조작 또는 전류 검출부(10)의 전류검출결과를 기초로 하여 가동 접촉자 홀더(5)를 회동운동시킴으로써, 가동 접촉자(4)를 고정 접점(2)쪽과 반대되는 방향으로 회전시켜, 가동 접점(3)을 고정 접점(2)으로부터 떼어놓음으로써 부하에 흐르는 전류를 차단한다.

여기서, 가동자 축핀(8)에 1/2회전 이상 감기면서, 리드선(7)과 가동 접촉자(4)의 접합부의 회전궤도에 대하여 거의 접선방향으로 인출되도록 리드선(7)을 배선함으로써 가동 접촉자 홀더(5)의 하방에 리드선(7)을 직선형으로 늘려 배치할 필요가 없게 되는 동시에, 리드선(7)의 굽힘 외경을 약간 변화시키면서 가동 접촉자(4)를 회동시킬 수 있어, 리드선(7)을 길이방향으로 눌러 줄이지 않고 가동 접촉자(4)의 회동에 따른 리드선(7)의 변위를 리드선(7)에 흡수시킬 수 있다. 따라서, 리드선(7)의 레이아웃에 필요한 스페이스를 줄일 수 있게 되는 동시에, 가동 접촉자(4)의 회전운동의 각도를 크게 할 수 있고, 가동 접촉자(4)의 길이를 길게 하지 않으며, 차단시에 필요한 접점 갭을 확보할 수 있게 되어, 회로 차단기의 컴팩트화를 도모할 수 있게 된다.

또, 가동 접촉자(4)의 회동에 따른 리드선(7)의 변위를 리드선(7) 전체로 분산시킬 수 있게 됨으로써, 리드선(7)의 굴곡이 특정 장소에 집중적으로 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 소선이 보다 굵은 리드선(7)을 사용할 수 있게 되어 부식 등의 영향을 잘 받지 않도록 할 수 있게 되는 동시에, 가격도 낮게 억제 할 수 있다.

예를 들면, 도 4의 종래예에 있어서는, 길이 39mm의 가요성 리드선(107)을 사용하여, 가동 접촉자(104)의 개폐시 회전각도를 약 13도밖에 확보할 수 없었으나, 도 １의 본 실시형태에 있어서는, 길이 36mm의 리드선(7)을 사용하여 개폐시 가동 접촉자(4, 4')의 회전각도를 26도 이상 확보할 수 있어, 2배의 동작각도를 달성할 수 있다. 이에 따라, 리드선(7)의 스페이스 및 가동 접촉자(4)의 길이를 모두 단축할 수 있어, 회로 차단기의 컴팩트화를 도모할 수 있게 되었다.

또, 도 4의 종래예에서는, 소선 지름이 0.05mm인 극세선으로 리드선(107)을 구성하였으나, 도 １의 본 실시형태에서는, 소선 지름이 0.1mm로 리드선(7)의 움직임을 무리없이 흡수시킬 수 있고, 리드선(7)의 가격을 낮게 억제할 수 있게 되었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 리드선의 레이아웃에 필요한 스페이스를 줄일 수 있게 되는 동시에, 리드선의 굴곡이 특정 장소에 집중적으로 발생하는 것을 방지할 수 있어, 회로 차단기의 컴팩트화, 저가격화 및 고성능화를 도모할 수 있다.

Claims

고정 접점이 설치된 고정 접촉자와,

상기 고정 접점과 개폐 가능한 가동 접점이 설치된 가동 접촉자와,

상기 가동 접촉자와 접속판을 접속하는 가요성의 리드선과,

상기 가동 접촉자가 회전축의 주위를 회동할 수 있게 상기 가동 접촉자를 유지하는 가동 접촉자 홀더를 구비하고,

상기 리드선은 상기 가동 접촉자의 회전축에 감기도록 배선되며, 상기 가동 접촉자의 회동에 따른 상기 리드선의 변위가 상기 리드선의 굽힘 반경의 변화로 흡수되도록, 상기 리드선과 상기 가동 접촉자의 접합부의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제 1항에 있어서,

상기 리드선은, 상기 가동 접촉자의 회전축에 1/2 회전 이상 감기는 동시에, 상기 리드선과 상기 가동 접촉자의 접합부의 회전궤도에 대하여 거의 접선방향으로 인출되도록 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제 2항에 있어서,

리드선은, Ｕ자형으로 이루어지며, 가동 접촉자의 접점과는 반대쪽이 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동 접촉자 홀더의 회전축과 상기 가동 접촉자의 회전축은 동축이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 회로차단기.