KR101026592B1 - 회로차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 더욱더 소형화, 박형화를 도모할 수 있는 회로차단기를 제공한다.

본 발명의 회로차단기는, 세퍼레이터(21)에 돌기(23)를 설치하는 것으로, 세퍼레이터(21)의 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 수반하고, 돌기(23)가 가동단(32a)을 밀어올려 접점(19)을 강제적으로 열고, 테스트회로를 오프함과 동시에 가동단(32a)에 아래쪽으로부터 당접하여 테스트스위치(32)의 온동작을 금지하여, 주회로의 차단후에 테스트회로에 전류가 흐르는 사태를 방지하도록 한다. 따라서, 테스트회로를 오프하기 위한 리미트스위치를 별도 독립적으로 설치되어 있던 종래의 구성과 비교하면 스위치부재를 삭감할 수 있기 때문에, 회로차단기(1)의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다.

회로차단기, 차단기, 테스트회로, 세퍼레이터, 테스트스위치, 돌기, 차단기구부, 해제수단

Description

회로차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 예컨데 분전반내 등에 설치되는 회로차단기에 관한 것이다.

종래, 주회로에서 누전이 검출되면 주회로를 차단하는 회로차단기에는, 누전발생시에 차단기구부가 정상으로 동작하는지 어떤지를 테스트하기 위한 테스트회로가 설치되어져 있다. 해당 테스트회로는, 일반적으로 회로차단기의 부하측 전기로로부터 전원을 확보하고 있기 때문에, 예컨데 회로차단기가 역접속되어 있는 경우, 테스트스위치를 온으로 하여 테스트회로에 의사(疑似) 누전전류를 흘려, 차단기구부에 의해 주회로가 차단된 것으로 해도, 테스트회로로는 의사누전전류의 통전이 가능하게 된다. 따라서, 주회로가 차단된 후에도 틀리게 테스트스위치를 온으로 해서 계속하면, 전자코일을 소손시키는 등으로 있던 문제가 있기 때문에, 주회로의 차단에 수반하여 강제적으로 테스트회로를 오프로 하는 리미트스위치를 별도 독립하여 설치하고 있었다(예컨데, 일본국 공개특허공보 특개 2002-216612 호(발명의 명칭 : 누전차단기)에 개시되어 있다). 근래, 회로차단기의 소형화, 박형화가 요구되고 있으며, 상술한 바와 같이 리미트스위치를 별도 독립하여 구비하는 구성에서는, 요구되고 있는 소형화, 박형화에 대응할 수 없다는 문제를 내포하고 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 발명한 것으로, 더욱더 소형화, 박형화를 도모할 수 있는 회로차단기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명중 청구항 1에 기재된 발명은, 본체케이스 내에 누전차단회로를 갖고 있고, 누전이 검출되면 차단기구부가 동작하여 상기 본체케이스 내에서 세퍼레이터를 이동시켜 주회로를 차단하는 회로차단기로서, 의사 누전상태를 발생시켜서 차단기구부가 정상으로 동작하는지 아닌지를 테스트하는 테스트회로와, 해당 테스트회로를 온/오프하는 테스트스위치를 설치하는 한편, 상기 세퍼레이터에 상기 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 즈음하여, 온상태에 있는 상기 테스트스위치를 강제적으로 오프시킴과 동시에, 상기 테스트스위치의 온동작을 금지하는 해제수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1 에 기재된 발명에 있어서, 세퍼레이터에 해제수단으로서의 돌기를 돌설하고, 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 즈음하여, 상기 돌기가 테스트스위치의 가동단을 압압하여 테스트회로와의 접점을 열림 조작함과 동시에, 상기 가동단에서의 상기 접점의 닫힘 조작을 금지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 세퍼레이터에 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 즈음 하여 온상태에 있는 테스트스위치를 강제적으로 오프시킴과 더불어, 테스트스위치의 온동작을 금지하는 해제수단을 설치하고 있다. 즉, 세퍼레이터의 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 의해 테스트회로의 오프도 가능하게 한 합리적인 구성으로 되어 있기 때문에, 주회로의 차단후에 테스트회로로 전류가 흐르게 되어버리는 사태를 확실하게 방지하는 것이 가능한 것은 물론인 것, 테스트회로를 오프하기 위한 리미트스위치를 별도 독립으로 설치하고 있던 종래의 구성과 비교하면, 스위치부재를 삭감할 수 있기 때문에 회로차단기의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다.

또, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 세퍼레이터에 해제수단으로서의 돌기를 돌설하고, 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 즈음하여 돌기가 테스트스위치의 가동단을 압압하여, 테스트회로와의 접점을 열림 조작함과 동시에 가동단에서의 접점의 닫힘 조작을 금지하도록 되어 있다. 결국, 세퍼레이터에 돌기를 돌설하는 것과 같은 간소한 구성으로, 종래의 리미트스위치의 기능을 구비할 수 있어, 구성의 간소화에 따른 코스트 저감 등과 같은 효과를 이를 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시형태로 되는 회로차단기에 대해 도면을 기초로 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 회로차단기(1)의 외관을 도시해놓은 사시 설명도이고, 도 2 는 회로차단기(1)의 내부기구를 도시해 놓은 사시 설명도이다. 또한, 회로차단기(1)의 부하측 단자(3)측을, 회로차단기(1)의 앞측으로하여 설명한다.

회로차단기(1)는 합성수지로 형성된 좌케이스(4a) 및 우케이스(4b)를 조립하여 되는 본체케이스(4)에 누전차단 회로나 후술하게 될 차단기기구부 등을 조립한 것이고, 본체케이스(4)의 후면에는 플라그인 방식의 단자(P1, P2, P3)를 상하방향으로 일렬로 구비되어 있는 전원측 단자(2)가 형성되어 있다. 각 단자(P1 - P3)는 본체케이스(4)를 좌우방향에 관통하는 コ 자형상에 절결하여 형성되어 있으며, 도시되지 않는 분전반내 등에 배설되는 전원라인인 도체바나 해당 도체바로부터 분기된 분기바를 삽입 접속가능하게 되어 있다.

또, 본체케이스(4)의 전면은 경사면(앞쪽으로 감에 따라 하강하는 경사면)으로 되어 있고, 해당 경사면에는 도시되지 않는 부하 배선을 삽입 접속가능한 3 개의 단자(L1 - L3)로 된 부하측 단자(3)가 설치되어 있다. 단자(L1 - L3)는 경사면 상에서 상하방향에 일렬로 배설되어 있고, 중앙의 단자(L2)를 중성단자, 상하의 단자(L1, L3)를 전압단자로 하고 있다. 따라서, 중앙의 단자(L2)와 상측의 단자(L1) 또는 하측의 단자(L3)에 부하 배선을 접속하면 100 V 전압의 출력을 얻을 수 있으며, 상하의 단자(L1, L3)에 부하배선을 접속하면 200 V 전압의 출력을 얻을 수 있도록 되어 있다. 또한 단자(L1 - L3)는 연결단자로 형성되어 있다.

더욱이, 본체케이스(4)의 상면에는 후술할 세퍼레이터(21)를 동작시키기 위한 조작핸들(5)이 전후방향으로 회동조작 가능하게 설치되어 있다. 해당 조작핸들 (5)은 온 상태(즉, 세퍼레이터(21)가 주회로를 차단하고 있지 않는 상태)에서는, 도 3 등에 도시된 바와 같이 본체 케이스(4)의 상면과 거의 평행으로 되는 각도까지 경도(傾倒)시켜 놓으며, 오프상태 (즉, 세퍼레이터(21)가 주회로를 차단하고 있 는 상태)에서는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 위쪽으로 돌출한 상태로 된다.

더욱이 또, 상기 조작핸들(5)의 앞쪽 근접위치에는, 후술할 테스트스위치(32)를 온/오프 조작하는 테스트 버튼(6)이 설치되어 있다. 해당 테스트 버튼(6)은 테스트스위치(32)의 탄력성에 의해 위쪽으로 부세되고, 그 상면이 본체케이스(4) 상면에 노출한 상태로 되어 있으며, 드라이버 등에 따른 압입 조작으로 테스트스위치(32)가 온 되도록 구성되어 있다.

본체케이스(4)의 상면에는 조작핸들(5)의 회동방향으로 평행한 1쌍의 보호벽(7, 7)이 조작핸들(5)의 좌우에 입설되어 있고, 온 상태에 있는 조작핸들(5)을 수용하여 보호하도록 되어 있다.

다음에, 회전차단기(1)의 내부기구에 대해 설명한다.

도 3(a) 는 회로차단기(1)의 내부기구를 측면으로부터 도시해 놓은 설명도이고, 도 3(b) 는 테스트회로의 스위치부를 도시해 놓은 확대설명도이다. 또 도 4(a) 는 테스트 버튼(6)이 온 조작된 회로차단기(1)의 설명도이고, 도 4(b) 는 테스트 버튼(6)이 온 조작된 상태에서의 스위치부를 나타낸 확대 설명도이다. 더욱이 도 5 는 주회로가 차단된 상태에 있는 회로차단기(1)를 나타난 설명도인 바, (a) 는 측면으로부터 본 설명도이고, (b) 는 사시설명도이다.

본체케이스(4)에는 각 단자를 형성하는 단자금구, 누전의 발생을 검출하면 차단기 후부를 동작시키는 누전차단회로가 설치되어 있는 전자회로기판(20) 및, 주회로의 통전/차단을 절환시키는 차단기구부(예컨데, 세퍼레이터(21)등) 등이 내장되어 있다. 도면 부호 11은 부하측 단자(3)의 단자(L1 - L3)를 형성하는 단자금구 이다. 해당 단자금구(11)는 부하배선을 차입하기 위한 원형의 단자공(12)의 뒤쪽에 고정 설치되어 있고, 그 뒤단은 개폐접점의 고정 접점(11a : 도 5에 도시함)으로하여 기능한다. 또한, 도면부호 13은 전원측 단자(2)의 단자(P1 - P3)를 형성하는 단자금구이다.

또, 본체케이스(4)내의 뒤쪽 상부에는 전자회로기판(20)이 설치되어 있다. 해당 전자회로기판(20)에는 차단기구부가 정상으로 동작하는지 아닌지를 테스트하기 위한 테스트회로(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 해당 테스트회로를 온/오프하기 위한 테스트스위치(32)가 본체케이스(4)의 앞쪽 상부(단자(L1)보다도 상부에서, 상기 테스트버튼(6)의 아래쪽)에 설치되어 있다. 테스트스위치(32)는 소경의 금속봉상 부재를 U자 형상으로 절곡하여 형성하여 된 것이고, 그 일단(고정단)이 테스트회로에 접속되어, U자부가 계지돌기(15)에 계지된 형태로 설치되어 있으며, 타단(가동단(32a))의 상하방향으로의 이동에 의해 접점(19)을 개폐한다. 즉, 테스트회로를 온/오프하도록 되어 있다. 해당 테스트스위치(32)의 U자부 근방의 가동단(32a)측에는 상기 테스트버튼(6)의 아래 단이 당접하여 있고, 테스트버튼(6)의 압입 조작에 의해 계지부를 축으로하여 테스트스위치(32)의 가동단(32a)이 아래 쪽으로 이동하고, 접점(19)이 닫혀서 테스트회로가 온으로 된다(도 4 에 도시함). 또한, 테스트스위치(32)의 가동단(32a)측은 자체 탄력성에 의해 항상 위쪽으로 부세된 상태로 되어 있고, 테스트버튼(6)의 압입 방향으로의 부하를 해제하면 테스트버튼(6)을 초기 위치까지 밀어 되돌리도록 되어 있다.

더욱이, 본체케이스(4)내의 단자(L1 - L3)의 뒤쪽 위치에는 전면측에 복수의 개구부(22, 22 --)를 갖는 통상체(또한, 저면도 개구되어 있다)에 형성된 세퍼레이터(21)가 조작핸들(5)의 회동조작에 응하여 본체케이스(4) 전면의 경사와 평행한 방향으로 섭동가능하게 설치되어 있다. 해당 세퍼레이터(21) 내부에는 개폐접점의 가동접점으로 하여 기능하는 단자금구(24 : 도 5 에 도시함)가 단자(L1 - L3)에 대응하는 간격으로 설치되어 있으며, 세퍼레이터(21)가 아래쪽 측에 위치하는 초기위치에서는 각 개구부(22)를 매개로 세퍼레이터(21)내로 차입되었던 각 단자금구(11)의 고정접점(11a)과 가동접점이 접촉되어 있고, 개폐접점이 닫힌 상태(즉, 주회로가 온상태)로 되어 있다. 그래서, 누전이 검출되는 등하여 세퍼레이터(21)가 위쪽으로 섭동하면 세퍼레이터(21)내의 단자금구도 세퍼레이터(21)와 함께 위쪽으로 이동하고, 개폐접점이 열려 주회로가 차단되도록 되어 있다. 또한, 세퍼레이터(21)의 초기 위치로의 복귀(즉, 주회로의 온조작)는 조작핸들(5)의 회동에 의해 가능하게 되어 있다.

한편, 세퍼레이터(21)의 상부는 단자(L1)보다도 위쪽으로 연설되고, 테스트스위치(32)와 좌우 방향에서 겹치고 있고, 테스트스위치(32)가 세퍼레이터(21) 상부 우측면의 오른쪽으로 위치하도록 되어 있다. 해당 세퍼레이터(21) 상부 우측면에서 테스트스위치(32)의 고정단과 가동단(32a)과의 사이로 되는 위치에는, 테스트스위치(32)보다도 오른쪽으로 돌출하는 돌기(23)가 돌설되어 있다. 해당 돌기(23)는 세퍼레이터(21)의 위쪽으로의 섭동, 즉 세퍼레이터(21)의 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 수반하고, 도 4 에 도시된 바와 같이 세퍼레이터(21)가 주회로를 차단할 즈음에 접점(19)이 닫혀진 경우에는, 가동단(32a)을 강제적으로 위쪽으로의 밀어 올리며, 접점(19)을 열림 조작하여 테스트회로를 오프시킨다. 더욱이, 도 5 에 도시된 바와 같이 가동단(32a)에 아래쪽으로부터 당접하여 열림 상태에 있는 테스트스위치(32)의 가동단(32a)의 아래쪽으로의 이동, 즉 테스트스위치(32)의 온동작을 금지한다. 또한, 세퍼레이터(21) 상부의 연설부 내에는 세퍼레이터(21)를 섭동시키기 위한 기구부가 설치되어 있다.

여기서, 상술한 바와 같이 구성을 갖는 회로차단기(1)에서의 주회로의 차단동작에 대해 설명한다.

회로차단기(1)에서는 전원측 단자(2)에 도체바가 부하측 단자(3)에 부하 배선이 각각 접속되었던 상태에 있어서, 전자회로기판(20)에 의해 누전이 검지되면 차단기구부가 동작하여 세퍼레이터(21)를 초기 위치로부터 위쪽으로 섭동시키고, 개폐접점을 열림 조작하여 주회로를 차단한다. 또 회로차단기(1)에서는 이와 같은 정상적인 차단이 행하여지는지 어떤지를 테스트회로에 의해 테스트하는 것이 가능하게 되어 있고, 테스트버튼(6)을 압입함으로 테스트스위치(32)의 가동단(32a)을 아래 쪽으로 이동시켜서 접점(19)을 닫으면, 테스트회로에 전류가 흘러서 의사누전상태로 되고, 그 즈음 차단기구부가 정상으로 있으면 세퍼레이터(21)가 위쪽으로 섭동하여 주회로를 차단하도록 되어 있다. 이때 세퍼레이터(21)의 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 수반하고, 세퍼레이터(21)에 설치되어진 돌기(23)가 가동단(32a)을 밀어 올려 접점(19)을 강제적으로 열고, 테스트회로를 오프시킴과 더불어 가동단(32a)에 아래 쪽으로 당접하여 테스트스위치(32)의 온동작을 금지하고, 주회로의 차단 후에 테스트회로에 전류가 흐르는 사태를 방지하도록 되어 있다. 상 기 차단상태에 있어서, 조작핸들(5)은 본체케이스(4)로부터 위쪽으로 돌출한 상태로 되어 있고, 해당 조작핸들(5)을 도 3 에 도시된 것과 같은 상태까지 회동조작하는 것에 의해 주회로를 복귀시키는 동시에 테스트스위치(32)의 로크를 해제할 수 있다.

이상과 같은 회로차단기(1)에 의하면, 주회로를 차단하기 위한 세퍼레이터(21)의 상부를 연설하여, 테스트스위치(32)와 좌우방향에서 겹치도록 하여 그 상부우측면에서 테스트스위치(32)의 고정단과 가동단(32a)과의 사이로 되는 위치에 테스트스위치(32)보다도 오른쪽으로 돌출하는 돌기(23)를 설치해 놓고, 테스트버튼(6)을 압입 조작하여 접점(19)을 닫고, 의사 누전상태로 하여 차단기구부가 정상적으로 동작하는지 아닌지를 테스트할 즈음 세퍼레이터(21)의 위쪽으로의 섭동, 즉 주회로의 차단동작에 수반하고, 돌기(23)가 가동단(32a)을 밀어 올려 접점(19)을 열고, 테스트회로를 오프로 하도록 되어 있다. 또 돌기(23)가 접점(19)의 개방후는, 가동단(32a)의 아래 쪽으로 당접하여 테스트스위치(32)의 온동작을 금지하도록 되어 있다. 따라서, 주회로의 차단후에 테스트회로로 전류가 흘러버리는 사태를 확실하게 방지할 수 있다. 또, 테스트회로를 오프시키기 위한 리미트스위치를 별도 독립으로 설치되어 있던 종래의 구성과 비교하면 스위치부재를 삭감할 수 있기 때문에 회로차단기(1)의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다.

또, 세퍼레이터(21)의 상부와 테스트스위치(32)가 좌우 방향에서 겹치도록 설치하고, 스페이스를 갖는 유효 이용을 기함과 동시에, 세퍼레이터(21)의 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 의해 테스트회로를 오프도 가능하게 한 합리적인 구성으로 되어 있기 때문에, 회로차단기(1)의 더욱 소형화, 박형화를 실현시킬 수 있게 하고, 세퍼레이터(21)와 테스트스위치(32)를 좌우 방향에 겹쳐 설치한 것으로, 세퍼레이터(21)에 돌기(23)를 돌설하는 것과 같은 간소한 구성으로, 종래의 리미트스위치의 기능을 구비할 수 있어, 구성의 간소화에 따른 코스트 저감 등과 같은 효과도 이를 수 있다.

더욱이, 테스트스위치(32)를 소경의 금속봉상 부재를 U자 형상으로 절곡 형성하여 된 것으로 하고, 고정단을 테스트회로에 접속하여 U자부를 계지돌기(15)에 계지한 상태로 설치하고 있다. 그래서, 테스트스위치(32)의 가동단(32a)측을, 자체의 탄성력에 의해 항상 위쪽으로 부세한 상태로 하고 있기 때문에, 테스트버튼(6)의 압입 방향으로의 부하를 해제하면, 테스트버튼(6)을 초기위치까지 밀어 되도록 되어 있다. 따라서, 테스트버튼(6)이 압입된 상태대로 되어 있던 상태가 생기는 걱정이 없게 한 후, 테스트버튼(6)의 초기위치로의 복귀 조작이 필요없이 하며, 복귀시키기 위한 탄성부재 등을 설치할 필요가 없고, 사용하는 편리함의 향상, 회로차단기(1)의 한층 콤팩트화 등을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 회로차단기에 관한 구성은, 상기 실시형태에 기재의 태양에 어떤 한정하는 것은 아니고, 본체 케이스, 차단기구, 각종 단자, 테스트스위치 및 접점 등에 관한 구성을 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 필요에 응하여 적의(適宜) 변경할 수 있는 것이다.

예컨데, 상기 실시 형태에서는 세퍼레이터의 상부를 연설하고, 그 측면에 돌기를 설치하는 구성으로 하고 있지만, 해당 돌기에 대신하여 세퍼레이터의 상부에 다른쪽으로 돌설하는 로크편을 갖는 구상(L자 형상)의 조(爪)부를 설치하도록 하는 것도 좋다. 해당 구성을 채용할 경우, 세퍼레이터의 상부와 테스트스위치를 겹치지 않게 해도 좋다.

또, 세퍼레이터의 섭동방향이나 회로차단기의 케이스의 형상 등도 적의 변경가능하고, 회로차단기의 전면을 수직으로 형성하고, 세퍼레이터를 상하로 섭동시키는 것에 의해 주회로의 차단을 행하도록 해도 어떤 문제는 없게 하고, 전자회로기판이나 테스트스위치를 케이스 하부에 설치하며, 세퍼레이터의 아래쪽으로의 섭동에 의해 주회로를 차단함과 동시에 테스트회로를 오프시키도록 구성하는 등, 전자회로기판이나 테스트스위치, 테스트버튼 등의 설치 위치는 적의 설계 변경시킬 수가 있다.

더욱이 개폐접점에 관한 구성도 적의 변경가능으로, 세퍼레이터내에 개폐접점을 설치하도록 한 상기 구성에 어떤 한정되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 회로차단기의 외관을 도시해 놓은 사시 설명도,

도 2 는 본 발명의 회로차단기의 내부기구를 도시해 놓은 사시 설명도,

도 3(a) 는 회로차단기의 내부기구를 측면으로부터 도시해 놓은 설명도,

도 3(b) 는 테스트회로의 스위치부를 도시해 놓은 확대 설명도,

도 4(a) 는 테스트 버튼이 온 조작된 회로차단기의 설명도,

도 4(b) 는 테스트 버튼이 온 조작된 상태에서의 스위치부를 나타낸 확대 설명도,

도 5 는 주회로가 차단된 상태로 있는 회로차단기를 나타난 설명도이고, (a) 는 측면으로부터 본 설명도이며, (b) 는 사시설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회로차단기 2 : 전원측 단자

3 : 부하측 단자 4 : 본체 케이스

5 : 조작 핸들 6 : 테스트 버튼

11 : 단자금구 11a : 고정 접점

12 : 단자공 15 : 계지돌기

19 : 접점 20 : 전자회로기판

21 : 세퍼레이터(SEPARATOR) 22 : 개구부

23 : 돌기 24 : 단자금구

32 : 테스트스위치 32a : 가동단

Claims (2)

1. 본체케이스 내에 누전차단회로를 갖고 있고, 누전이 검출되면 차단기구부가 동작하여 상기 본체케이스 내에서 세퍼레이터를 이동시켜 주회로를 차단하는 회로차단기로서,

   의사 누전상태를 발생시켜서 차단기구부가 정상으로 동작하는지 아닌지를 테스트하는 테스트회로와, 해당 테스트회로를 온/오프시키는 테스트스위치를 설치하는 한편,

   상기 세퍼레이터에 상기 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 즈음하여, 온상태에 있는 상기 테스트스위치를 강제적으로 오프시킴과 동시에, 상기 테스트스위치의 온동작을 금지하는 해제수단을 설치한 것을 특징으로 하는 회로차단기.
2. 제 1 항에 있어서,

   세퍼레이터에 해제수단으로서의 돌기를 돌설하고, 주회로를 차단하는 방향으로의 이동에 즈음하여, 상기 돌기가 테스트스위치의 가동단을 압압(押壓)하여 테스트회로와의 접점을 열림 조작함과 동시에, 상기 가동단에서의 상기 접점의 닫힘 조작을 금지하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.

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