도 1은 본 발명의 실시예에 의한 외부조작 핸들장치의 드라이브 기구의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 드라이브 기구의 동작 설명도로서, (a), (b)는 회로 차단기의 접점 용착 상태에서 외부조작 핸들장치를 OFF 조작한 경우의 동작 경과를 도시한 도.
도 3은 도 1의 외부조작 핸들장치를 회로 차단기에 조립한 상태를 도시한 도면으로서, (a), (b), (c)는 각각 측시 단면도, 평면도 및 핸들장치의 커버를 벋긴 상태의 평면도.
도 4는 외부조작 핸들장치를 적용하는 회로 차단기의 구성 단면도
도 5는 종래부터 실시되어 있는 외부조작 핸들장치의 외관도로서, (a), (b)는 각각 평면도 및 측면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 회로 차단기 2 : 본체 케이스
6 : 가동 접촉자 7 : 개폐 기구
9 : 로커 핸들 11 : 외부조작 핸들장치
12 : 보디 12a : 스토퍼
13 : 조작 손잡이 17 : 드라이브 기구
18 : 턴 베이스 18a : 크랭크 핀
19 : 슬라이드 베이스 19a : 푸셔 부재
19b : 연결 스프링 20 : 로크 레버
21 : 복귀 스프링
본 발명은 저압 배전반, 제어반 등에 배치한 회로 차단기를 반 외부로부터 ON, OFF 조작하는 외부조작 핸들장치에 관한 것이다.
(종래의 기술)
저압 배전반, 제어반 등에 배치한 회로 차단기(예를 들면, 오토 브레이커)를 반 외부로부터 수동으로 ON, OFF 조작하기 위해, 회로 차단기에 조합시켜서 사용하는 부속 장치(옵션품)로서 외부조작 핸들장치가 주지하는 바이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
여기서, 상기한 회로 차단기의 구조(예를 들면, 특허 문헌 2 참조)를 도 4에, 그 회로 차단기에 조합시켜서 사용하는 외부조작 핸들장치를 도 5(a), (b)에 도시한다.
도 4에 있어서, 회로 차단기(1)는, 본체 케이스(2)에 전원측 및 부하측의 주회로 단자(3, 4), 고정 접촉자(5), 가동 접촉자(6), 개폐기구(7), 과전류 제거장치(8) 및 개폐 조작용의 로커 핸들(9)을 조합한 구성으로 이루어지고, 로커 핸들(9)을 수동으로 ON, OFF 위치로 조작하면, 이에 연동하여 개폐기구(7)가 개폐 스프링(10)의 축세 스프링력을 받아서 반전 동작하고, 주접점을 폐쇄, 개방시킨다.
한편, 도 5(a), (b)에 있어서, 외부조작 핸들장치(11)는, 상기 회로 차단기(1)의 본체 케이스에 결합(나사 고정)한 보디(12)에 회전식의 조작 손잡이(13) 및 해당 조작 손잡이(13)와 회로 차단기의 로커 핸들(9)과의 사이(도 4 참조)를 연계하는 후술하는 드라이브 기구를 탑재한 구성으로 이루어지고, 조작 손잡이(13)를 ON, OFF 표시 위치로 돌려서 회로 차단기의 로커 핸들을 ON, OFF 위치로 구동한다. 또한, 부호 14는 조작 손잡이(13)의 ON, OFF, TRIP, RESET 위치를 표시하는 표시판, 부호 15는 조작 손잡이(13)에 마련한 인출식의 로크판, 부호 16은 로크판(15)을 OFF 위치로 잠그는 작은 자물쇠이고, 로크판(15)을 포함한 조작 손잡이(13)의 로크 기구 및 로크 조작의 순서는 앞서 기재한 특허 문헌 1에 상세하게 기술되어 있다.
또한, 상기한 드라이브 기구는, 조작 손잡이(13)에 연결한 크랭크 핀 부착의 턴 베이스와, 턴 베이스의 크랭크 핀에 연계하여 직선 방향으로 이동하는 슬라이드 베이스를 조합한 것으로, 이 슬라이드 베이스를 회로 차단기의 로커 핸들에 걸려 맞추어지고, 조작 손잡이의 회전을 직선 운동으로 변환하여 로커 핸들을 ON, OFF 위치로 구동한다.
[특허 문헌 1] 일본 특개평5-225864호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특개평10-27534호 공보
그런데, 도 4에서 기술한 회로 차단기에 상기 구성의 외부조작 핸들장치를 조합시킨 사용 상태에서, 회로 차단기에 접점 용착의 이상이 발생한 경우에는, 외부조작 핸들장치에서 다음과 같은 오조작을 야기하는 일이 있다.
즉, 도 4에 도시한 회로 차단기에서, 만일의 고장으로 주회로에 과대한 전류가 흐른 경우에 차단기가 트립 동작하지 않으면, 주접점이 접점간의 접촉 저항에 의한 발열로 용착되는 이상 사태가 발생한다. 이와 같은 접점 용착의 상태에서는, 로커 핸들로 OFF 조작하고자 하여도, 주접점이 용착되어 열리지 않기 때문에 보통의 조작력으로는 로커 핸들은 작동하지 않는다. 그러나, 외부조작 핸들장치를 조합시켜서 OFF 조작하면, 회로 차단기의 주접점이 용착 상태를 유지한 채로, 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이가 OFF 위치를 표시하여 버리는 문제가 있다.
즉, 종래의 외부조작 핸들장치에서는 앞서 기재한 바와 같이 크랭크 핀 부착 턴 베이스와 슬라이드 베이스를 조합시킨 드라이브 기구가 배력 장치로서 작용하여, 조작 손잡이에 가한 힘이 증폭되어 회로 차단기의 로커 핸들에 작용한다. 이 때문에, 접점 용착 상태에서 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이에 힘을 가하여 OFF 위치로 돌리면, 로커 핸들에 연계한 개폐기구의 가동 부품(가동 접촉자)이 변형하여 조작 손잡이가 OFF 표시 위치까지 돌아 버리고, 이 OFF 위치에서 도 5에 도시한 로크판(15)을 조작 손잡이(13)로부터 인출하여 자물쇠(16)를 잠그는 것이 가능해진 다.
게다가, 이 상태에서는 회로 차단기의 주접점은 용착하여 폐쇄하고 있음에도 불구하고, 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이(13)는 OFF 위치를 표시하게 된다(도 5(a) 참조). 이 때문에, 보수원은 외부조작 핸들장치의 OFF 표시로부터 회로 차단기가 단로(斷路)하고 있다고 오인하고, 회로 차단기의 2차측(부하측) 회로에 접촉하여 감전할 위험이 있다.
그래서, 이와 같은 감전 사고를 막기 위해, 회로 차단기의 주접점이 용착된 상태에서 OFF 조작하려고 한 경우에, 회로 차단기의 로커 핸들 자신을 기계적으로 ON 위치에 로크하고, OFF 위치로 이동할 수 없도록 한 아이솔레이션 기능이 있는 회로 차단기도 개발되어 있지만, 이 회로 차단기는 개폐 기구의 구조가 복잡하게 되어 제품의 가격상승으로 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 아이솔레이션 기능이 없는 보통의 회로 차단기에 조합시켜서 사용하는 외부조작 핸들장치에 관한 것으로서, 회로 차단기의 주접점이 용착된 이상상태에서는, 조작 손잡이를 OFF 위치로 돌릴 수 없도록 하여 안전성을 높인 아이솔레이션 기능이 있는 외부조작 핸들장치를 제공하는데 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 반 내에 배치한 로커 핸들 부착 회로 차단기를 반 외부로부터 ON, OFF 조작하는 외부조작 핸들장치로서, 해당 핸들장치가 회로 차단기 본체에 결합하는 보디와, 해당 보디의 앞면에 마련한 회전식 조작 손잡이와, 크랭크 핀 부착 턴 베이스와 슬라이드 베이스를 조합시켜서 조작 손잡이의 회전을 직선 운동으로 변환하는 드라이브 기구와의 조립체로 이루어지고, 상기 슬라이드 베이스를 회로 차단기의 로커 핸들에 걸려 맞추어 로커 핸들을 ON, OFF 위치로 구동하도록 한 것에 있어서,
상기 드라이브 기구에, 회로 차단기의 접점이 용착된 이상 발생 상태에서 조작 손잡이를 OFF 위치로 이동할 수 없도록 구속하는 로크 수단을 마련하는(청구항 1) 것으로 하고, 그 로크 수단을 다음 기재와 같은 구체적인 상태로 구성한다.
(1) 로크 수단으로서, 드라이브 기구의 슬라이드 베이스상에 턴 베이스의 크랭크 핀과 OFF 방향에서 대치하는 로크 레버 및 해당 레버를 정상 위치를 향하여 가세하는 복귀 스프링을 마련함과 함께, 회로 차단기의 접점 용착상태에서의 핸들의 OFF 조작에 의해 복귀 스프링에 대항하여 경사운동하는 상기 로크 레버에 걸려 맞추어져 슬라이드 레버의 OFF 방향으로의 이동을 저지하는 스토퍼를 보디측에 마련한다(청구항 2).
(2) 전항(1)에 있어서, 드라이브 기구의 슬라이드 베이스에는, 상기 베이스 본체와 분할하여 회로 차단기의 로커 핸들과 ON측에 대치시킨 푸셔 부재를 마련하고, 해당 푸셔 부재를 베이스 본체에 스프링을 통하여 연결한다(청구항 3).
상기한 구성에 있어서, 슬라이드 베이스상에 마련한 로크 레버의 복귀 스프링(압축 스프링)의 스프링력을, 회로 차단기의 보통의 개폐 동작시에 로커 핸들에 가하는 조작력으로는 휘지 않는 스프링력으로 설정하여 두면, 회로 차단기의 주접점에 용착의 이상이 없는 정상 상태에서는, 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이를 OFF 조작하면, 로크 레버를 정상 위치로 유지한 채로 턴 베이스의 크랭크 핀이 로크 레버와 함께 슬라이드 베이스를 OFF 방향으로 밀어서 회로 차단기의 로커 핸들을 구동한다.
이에 대해, 회로 차단기의 주접점이 용착된 이상상태에서는, 로커 핸들에 걸려 맞추어진 슬라이드 베이스에는 이 위치에서 큰 구속력이 걸리게 된다. 이 상태에서 회로 차단기를 OFF 조작하기 위해 외부 핸들장치의 조작 손잡이를 보통보다 큰 힘을 가하여 OFF 방향으로 돌리면, 턴 베이스의 크랭크 핀에 눌려진 레버가 복귀 스프링에 대항하여 회전한다. 동시에 조작력을 받은 슬라이드 베이스가 푸셔 부재를 로커 핸들에 꽉누른채로 그 연결 스프링을 휘게 하면서 로크 레버와 함께 OFF 방향을 향하여 약간 이동하면, 상기한 바와 같이 회전한 로크 레버가 보디측에 마련한 스토퍼에 닿아서 걸려 맞추어지고, 그 이상의 슬라이드 베이스의 이동을 저지한다.
이 결과, 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이를 OFF 표시 위치까지 돌릴 수 없고, 종래의 외부조작 핸들장치에서 문제로 되어 있던 주접점 용착의 이상상태에서의 핸들 조작에 의한 OFF 표시의 오인을 막을 수 있다. 또한, 이 경우에 슬라이드 베이스의 OFF 방향으로의 이동을 저지하기 때문에, 회로 차단기의 로커 핸들에는 과대한 조작력이 가하여지는 일도 없고, 따라서 차단기 내부의 가동 부품을 변형시킬 우려도 없다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도 1 내지 도 3에 도시한 실시예에 의거하여 설명한다. 또한, 도 1은 외부조작 핸들장치의 드라이브 기구도, 도 2(a), 도2(b)는 드라이브 기구의 동작 설명도, 도 3(a) 내지 도 3(c)는 외부조작 핸들장치를 회로 차단기에 조립한 상태를 도시한 도면이고, 실시예의 도면 중의 도 4, 도 5에 대응하는 부재에는 같은 부호를 붙이고 있다.
우선, 도 1에 있어서, 드라이브 기구(17)는, 조작 손잡이(13)(도 3 참조)의 회전축에 연결한 턴 베이스(18)와, 턴 베이스(18)에 연계하여 도 3과 같이 회로 차단기(1)의 로커 핸들(9)에 걸려 맞춘 수지 성형품으로 이루어지는 슬라이드 베이스(19)를 기본 부품으로 하고, 슬라이드 베이스(19)의 윗면에 형성한 홈에는 턴 베이스(18)의 크랭크 핀(18a)과 OFF측에 대치시켜 배치한 L자형의 로크 레버(20) 및 그 로크 레버(20)의 복귀 스프링(21)을 구비하고 있고, 또한 슬라이드 베이스(19)의 좌측 단부에는 베이스 본체로부터 분리하고 회로 차단기의 로커 핸들(9)의 ON측에 대치시키는 푸셔 부재(19a) 및 해당 푸셔 부재(19a)와 베이스 본체를 연결하는 연결 스프링(19b)이 일체 성형되어 있다. 또한, 슬라이드 베이스(19)의 베이스 본체와 푸셔 부재(19a)와의 사이에 다소의 여유를 설정하여 푸셔 부재의 가동 범위를 제한하도록 하고 있다. 또한, 슬라이드 베이스(19)는 도 3에 도시한 바와 같이 보디(12)의 하부측에 관삽(貫揷)하여 직선 방향으로 슬라이드 가능하게 안내 지지되어 있다.
여기서, 상기 로크 레버(20)는, 그 일단이 지지축(20a)을 통하여 요동 가능하게 슬라이드 베이스(19)의 측연 부근에 축으로 지지되고, 또한 레버의 L자 코너에는 후술하는 스토퍼에 걸려 맞는 갈고리부(20b)를 형성하고 있다. 또한, 복귀 스프링(21)은 로크 레버(20)의 선단과 슬라이드 베이스(19)의 상면에 형성한 오목부 단면과의 사이에 끼워 삽입하여 로크 레버(20)를 배후로부터 가세하는 압축 스프링이며, 그 스프링력은 회로 차단기의 OFF 조작시에 조작 손잡이(13)에 가하는 보통의 조작력으로 휘어지지 않는 강한 스프링력으로 설정되어 있다. 또한 보디(12)에 있어서의 슬라이드 베이스(19)의 안내 홈부에는, 상기 로크 레버(20)가 회전(시계 방향)한 경우에 갈고리부(20b)와 서로 걸려 맞도록 슬라이드 베이스의 측연 내측을 향하여 돌출한 스토퍼(12a)가 형성되어 있다.
상기 구성의 외부조작 핸들장치(11)는, 도 3(a) 내지 도 3(c)로 도시한 바와 같이, 회로 차단기(1)의 본체 케이스(12)에 장착되고, 이 장착 위치에서 슬라이드 베이스(19)가 회로 차단기의 로커 핸들(9)을 좌우(ON, OFF측)로부터 끼우도록 하고 있다. 또한, 도 3(b)에 있어서, 부호 12b는 보디(12)의 커버, 부호 12c는 조작 손잡이(13)로부터 인출한 로크판(15)을 OFF 표시 위치에 끼워맞추어 잠그는 결합멈춤 홈부이다.
그리고, 회로 차단기(1)의 주접점에 용착이 생기지 않은 정상 상태에서는, 외부조작 핸들장치(11)의 조작 손잡이(13)를 ON, OFF 위치로 돌리면, ON 조작시에는 턴 베이스(18)의 크랭크 핀(18a)이 직접 슬라이드 베이스(19)의 오목 단부에 닿아서 왼쪽 방향으로 누르고, 슬라이드 베이스(19)에 걸려 맞춘 회로 차단기의 로 커 핸들(9)을 ON 위치로 조작한다. 이로써, 개폐 기구(7)가 응동하여 주접점이 폐쇄한다. 또한, OFF 조작시에는, 복귀 스프링(21)으로 정상 위치로 가세되어 있는 로크 레버(20)에 턴 베이스(18)의 크랭크 핀(18a)이 닿아서, 로크 레버와 함께 슬라이드 베이스(19)를 오른쪽 방향으로 누른다. 이로써, 슬라이드 베이스(19)가 푸셔 부재(19a)를 통하여 로커 핸들(9)을 OFF 위치로 구동하고 회로 차단기를 OFF로 한다.
한편, 회로 차단기에 접점 용착의 이상이 발생한 상태에서는, 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이(13)에 힘을 가하여 OFF 위치로 돌리면, 이 위치에 구속되어 있는 슬라이드 베이스(19)가 움직이지 않고, 턴 베이스(18)의 크랭크 핀(18a)에 눌려진 로크 레버(20)가 복귀 스프링(21)에 대항하여 지지축(20a)을 중심으로 시계 방향으로 회전하고, 로크 레버(20)의 갈고리부(20b)가 보디(12)에 형성한 철제의 스토퍼(12a)를 향하여 돌출하게 된다(도 2(a) 참조). 또한, 푸셔 부재(19a)를 로커 핸들(9)에 꽉누른 채로 슬라이드 베이스(19)가 연결 스프링(19b)을 압축하도록 휘게하면서 오른쪽 방향으로 이동하면, 로크 레버(20)의 갈고리부(20a)가 스토퍼(12a)에 걸려 맞추어지고(도 2(b) 참조), 슬라이드 베이스(19)가 그 이상 오른쪽 방향으로 이동하는 것을 저지한다. 이로써, 조작 손잡이(13)는 OFF 표시 위치까지 돌릴 수 없게 된다.
또한, 도 2(a)로부터 도 2(b)의 상태로 이행하는 과정에서는, 슬라이드 베이스(19)의 연결 스프링(19b)이 휘여서 회로 차단기의 로커 핸들(9)을 누르는 힘을 흡수하기 때문에, 로커 핸들(9)은 움직이는 일 없이 이 위치에 정지한 채로 되고, 차단기 내부의 가동 부품(가동 접촉자)을 변형시킬 우려는 없다. 또한, 이 점에 관해, 가령 가동식의 푸셔 부재(19a), 연결 스프링(19b)을 마련하지 않고 슬라이드 베이스(19)로 로커 핸들(9)을 직접 OFF 방향에 누르도록 하면, 슬라이드 베이스(19)가 도 2(a)로부터 도 2(b)로 이동하는 과정에서 로커 핸들(9)을 무리하게 눌러서 회로 차단기의 가동 접촉자를 변형시켜버릴 우려가 있는 이외에, 이 상태로부터 외부조작 핸들장치의 조작 손잡이(13)를 일단 ON 위치로 되돌려서 재차 OFF 방향으로 돌리는 조작을 반복하면, 슬라이드 베이스(19)와 로커 핸들(9)과의 닿는 위치가 전회 조작보다도 OFF측으로 벗어나기 때문에, 로크 레버(20)의 갈고리부(20b)가 스토퍼(12a)에 걸려 맞지 않게 되고 아이솔레이션이 기능하지 않게 될 우려가 있다.
또한, 도시한 예에서는 연결 스프링(19b)을 수지 성형품의 슬라이드 베이스(19)와 일체로 성형하고 있지만, 독립 부품의 금속제 스프링을 채용할 수도 있다.
또한, 실시예의 외부조작 핸들장치를 적용하는 회로 차단기는, 도 4에 도시한 구성의 회로 차단기에 한정되는 것이 아니고, 개폐 기구가 다른 그 밖의 타입의 로커 핸들 부착 회로 차단기에도 마찬가지로 적용할 수 있음은 물론이다.
이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반 내에 배치한 로거 핸들 부착 회로 차단기를 반 외부로부터 ON, OFF 조작하는 외부조작 핸들장치에 있어서, 그 드라이브 기구에, 회로 차단기의 주접점이 용착된 이상 발생 상태에서 조작 손잡이를 OFF 위치로 이동할 수 없도록 하는 로크 수단을 마련하여 핸들장치 자신에게 아이솔레이션 기능을 갖게 함으로써, 회로 차단기의 접점이 용착된 이상상태에서 외부조작 핸들장치를 OFF 조작하려고 하여도, 조작 손잡이를 OFF 표시 위치로 돌릴 수 없게 되고, 이로써 종래의 외부조작 핸들장치에서 문제로 되어 있던 오조작 및 회로 차단기의 동작 상태의 오인에 수반하는 감전 사고를 방지하여 보수 관리면의 안전성을 높일 수 있다.
또한, 상기한 로크 수단으로서 청구항 2, 3의 구조를 채용함으로써, 회로 차단기에 과대한 조작 하중이 가하여지는 일 없이 로크 수단을 기능 시킬 수 있어서 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.