KR102500201B1 - 회로 차단기 - Google Patents

Abstract

베이스부(21)의 개폐 기구부와 부하 단자(82)와의 사이에 짜넣어지고, 부하 배선에 흐르는 전류를 계측하는 센서와, 센서가 계측한 신호에 근거하여, 부하 배선에서의 이상의 발생을 검출하는 이상 검출 회로를 가지는 이상 검출부와, 이상 검출부로부터 출력된 전류에 따라 동작하는 전자 액츄에이터를 가지고, 베이스부(21)에서의 개폐 기구부와 전원 단자(81)와의 사이에 마련되며, 전자 액츄에이터에 의해 개폐 기구부의 트립 동작을 행하는 전자 트립 장치(61)를 구비하고, 베이스부(21)에는, 이상 검출 회로가 형성된 기판(41)과, 기판 841)과 전자 트립 장치(61)를 전기 접속하는 배선(42)을, 배면측으로부터 짜넣을 수 있도록, 레일 홈(21c)을 종단하는 배면 개구(21a)가 마련되어 있다.

Description

회로 차단기

본 발명은, 레일에 착탈 가능하게 장착되는 회로 차단기의 구조에 관한 것이다.

회로 차단기는, 부하 기기 등에 이상이 있었을 경우에, 전원으로부터의 전력 공급을 차단하고, 기기나 배선 등의 안전을 확보하기 위해서 없어서는 안되는 것이다. 근래에는, 사용하는 기기의 종류나 수량이 증가하고, 그것에 대응하여 다수의 회로 차단기를 사용하는 경향에 있다. 그 때문에, 보다, 컴팩트성(compact性)이 요구되게 되었다. 또, 다수의 회로 차단기를 실장하기 위해서, 배전반이나 제어반(制御盤) 등에 설치되는 회로 차단기는, 반(盤)의 설치면에 고정된 장착용의 레일에, 늘어놓아 설치되는 것이 상정(想定)된다.

장착용의 레일로서는, DIN 레일이라고도 불리는 IEC 레일(국제 전기표준회의：International Electrotechnical Commission 규격의 레일) 등의 금속제의 레일이 이용된다. 그 때문에, 회로 차단기의 배면에는, 도체인 레일을 장착하기 위한 레일 홈이, 전원측과 부하측의 중간 부분을 횡단하도록 마련되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1 : 일본 공개특허 평6-124644호 공보(단락 0008~0009, 도 1~도 3) 특허문헌 2 : 일본 공개특허 제2016-67136호 공보(단락 0056~0060, 도 10~도 11)

한편, 다수의 회로 차단기를 탑재할 필요성으로부터, 한층 더 컴팩트화가 요구되는데, 레일의 장착홈을 형성하기 위한 스페이스를 확보하기 위해서, 두께를 얇게 하는 것이 곤란하게 되어 있었다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 레일에 늘어놓아 배치할 수 있는 컴팩트한 회로 차단기를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 회로 차단기는, 종방향의 일단측에 전원 단자, 타단측에 부하 단자, 및 그 사이에 기기를 짜넣기 위한 구획이 형성된 베이스부와, 상기 기기가 짜넣어진 베이스부의 표면측을 덮는 커버부를 합쳐서 상자 모양을 이루고, 상기 베이스부의 배면측의 상기 전원 단자와 상기 부하 단자와의 중간 부분을 횡단하여, 레일에 장착하기 위한 레일 홈이 형성된 하우징과, 상기 베이스부의 상기 종방향에서의 중간 부분에 짜넣어지고, 상기 전원 단자와 상기 부하 단자와의 사이를 극(極)마다 개폐 제어하는 개폐 기구부와, 상기 베이스부의 상기 개폐 기구부와 상기 부하 단자와의 사이에 짜넣어지고, 부하 배선에 흐르는 전류를 계측하는 센서와, 상기 센서가 계측한 신호에 근거하여, 상기 부하 배선에서의 이상의 발생을 검출하는 이상 검출 회로를 가지는 이상 검출부와, 상기 이상 검출부로부터 출력된 전류에 따라 동작하는 전자 액츄에이터를 가지고, 상기 베이스부에서의 상기 개폐 기구부와 상기 전원 단자와의 사이에 마련되고, 상기 전자 액츄에이터에 의해 상기 개폐 기구부의 트립(trip) 동작을 행하는 전자 트립 장치를 구비하며, 상기 베이스부에는, 상기 이상 검출 회로가 형성된 기판과, 상기 기판과 상기 전자 트립 장치를 전기 접속하는 배선을 상기 배면측으로부터 짜넣을 수 있도록, 상기 레일 홈을 종단하는 배면 개구가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 회로 차단기에 의하면, 레일 홈에 걸쳐지는 배면 개구를 마련함으로써, 조립성을 해치지 않고 기기의 배치를 최적화할 수 있으므로, 레일에 늘어놓아 배치할 수 있는 컴팩트한 회로 차단기를 얻을 수 있다.

도 1은　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 배면부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기를 레일에 장착한 상태로 하여 나타내는 사시도와 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 측면도와 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 구성을 나타내는 본체 커버를 떼어낸 상태에서의 사시도이다.
도 5는　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 배면 커버를 떼어낸 상태의 배면도이다.
도 6은　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 베이스부와 배면 커버와의 끼워 맞춤 부분의 구성을 나타내는, 배면 커버를 장착했을 때와 때어냈을 때의 부분 확대 사시도이다.
도 7은　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 배면 커버의 구성을 나타내는, 외표면측과 내표면측 각각의 부분 확대 사시도이다.
도 8은　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 베이스부와 배면 커버와의 끼워 맞춤 부분의 구성을 나타내는, 배면 커버 부분을 투과시킨 부분 확대 투과 사시도이다.
도 9는　본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 베이스부와 배면 커버와의 끼워 맞춤 부분의 구성을 나타내는, 부분 단면 확대도이다.
도 10은　본 발명의 실시 형태 2에 관한 회로 차단기의 접점 부분의 구성을 나타내는 모식도이다.

실시 형태 1.

도 1~도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 전체 구성을 설명하기 위한 것으로, 도 1은 본 발명의 특징 부분인 회로 차단기의 배면부의 구성으로서, 배면측으로부터 본체에 짜넣어지는 회로 기판과, 회로 기판을 짜넣은 후에 덮기 위한 배면 커버를 때어내고 늘어놓은 상태를 나타내는 분해 사시도이다. 그리고, 도 2의 (a)와 (b)는, 각각 회로 차단기의 레일에 장착한 상태에서의 사시도와 측면도, 도 3의 (a)와 (b)는, 각각 회로 차단기의 측면도와 배면도, 도 4는 회로 차단기의 커버부를 떼어내어 내부 기구를 노출시킨 상태의 사시도, 도 5는 회로 차단기의 배면 커버를 떼어내어 회로 기판 부분을 노출시킨 상태의 배면도이다.

또, 도 6~도 9는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기의 제2 특징 부분인 베이스부와 배면 커버의 끼워 맞춤 부분에서의 배수 구조를 설명하기 위한 것으로, 도 6은 베이스부와 배면 커버와의 끼워 맞춤 부분의 구성으로서, 배면 커버를 장착했을 때의 부분 확대 사시도(a)와, 배면 커버를 떼어냈을 때의 부분 확대 사시도(b), 도 7의 (a)와 (b)는, 각각 배면 커버의 외표면측과 내표면측의 부분 확대 사시도, 도 8은 베이스부에 배면 커버를 끼워 넣었을 때의, 배면 커버 부분을 투과시키고, 내부 기구의 기재를 생략한 부분 확대 투과 사시도, 도 9는 베이스부와 배면 커버와의 끼워 맞춤 부분의 구성을 나타내는, 부분 단면 확대도이며, 도 9의 (a)는 도 3의 (b)의 A-A선에 의한 절단면, 도 9의 (b)는 도 3의 (b)의 B-B선에 의한 절단면을 나타낸다.

본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 차단기는, IEC 레일과 같은 금속제의 레일에 착탈 가능하게 장착할 수 있는 것을 전제로 하고, 또한, 레일 장착용의 홈을 횡단하도록 배면측에 개구가 형성되는 것을 특징으로 한다. 다만, 그 특징 부분의 설명 전에, 본 실시 형태와 관련되는 회로 차단기로서 누전 차단기의 구성에 대해 설명한다.

회로 차단기인 누전 차단기(1)는, 도 2와 도 3에 나타내는 것과 같이, 상자 모양의 하우징(20)의 길이 방향의 일단(도면 중 상측)에, 전원측의 전선을 접속하기 위한 단자(전원 단자(81))가, 타단(도면 중 하측)에, 부하측의 전선을 접속하기 위한 단자(부하 단자(82))가 형성되어 있다. 또한 누전 차단기(1)를 포함하는 회로 차단기는, 벽면 등의 수직면에 대해서 설치되는 것이 상정되고, 실제의 설치 상황에서는, 길이 방향(전원 단자(81)와 부하 단자(82)를 잇는 방향)이 연직 방향으로 되는 경우나, 수평 방향으로 되는 경우가 있는데, 본 명세서에서는, 길이 방향을 종방향(y방향)이라고 칭한다.

그리고, 하우징(20)의 내부에 수납된, 도시하지 않는 개폐 기구를 수동 조작하기 위한 핸들(5)이, 전원 단자(81)와 부하 단자(82)를 잇는 면 중 하나의 면인 조작면(1fo)으로부터 돌출하고 있다. 이하, 조작면(1fo)에 평행하고 종방향에 수직인 방향을 폭방향(x방향)이라고 칭하고, 조작면(1fo)에 수직인 방향을 두께 방향(z방향)이라고 칭한다.

조작면(1fo)의 반대측은, IEC 레일 등의 금속제의 레일(90)에 장착하기 위한 설치면(1fm)이며, 하우징(20)은, 기본적으로 조작면(1fo)측의 커버부(22)와, 설치면(1fm)측의 베이스부(21)를 조합하여 구성된다. 베이스부(21), 커버부(22)는, 모두, PET(Polyethylene Terephthalate：폴리에틸렌 테레프탈레이트) 등의 열가소성 수지를 성형하여 형성된 것으로, 베이스부(21)가 기기를 짜넣는 발판으로서 기능하고, 커버부(22)가 짜넣은 기기를 덮는 커버로서 기능한다.

커버부(22)에는, 핸들(5)을 돌출시키기 위한 개구 이외에, 트립 버튼(72), 누전 표시 버튼(64), 및 테스트 버튼(65)을 내부로부터 노출시키기 위한 개구가 마련되어 있다. 또한, 베이스부(21)의 조작면(1fo)측에 하기에 나타내는 기기를 짜넣고, 커버부(22)를 씌운 상태를 본체(2)라고 칭한다.

한편, 베이스부(21)의 조작면(1fo)측의 면에는, 전원 단자(81), 부하 단자(82), 및 회로 차단기로서의 내부 기기(후술함)를 짜넣기 위한 구획이 마련되어 있다. 그리고, 설치면(1fm)측의 종방향의 중간 부분에는, 레일(90)을 끼워 넣기 위해서, 폭방향으로 연장되는 광폭(廣幅, 폭이 넓은)의 레일 홈(21c)이 마련되어 있다. 레일 홈(21c)의 양 가장자리에는, 각각 중간 부분을 향하여 돌출하고, 레일(90)의 장출(張出)부(90e)를 걸기 위한 걸림 클로(claw)(21b)가 형성되어 있다.

하우징(20)으로부터 커버부(22)를 떼어내면, 도 4에 나타내는 것과 같이, 베이스부(21)에 짜넣어진 누전 차단기로서의 주요한 기기가 나타난다. 전원 단자(81)의 종방향의 바로 근처에는, 접점을 개방하였을 때의 아크를 소거하기 위한 각 극(極)의 소호실(59)이 폭방향으로 늘어 놓아 마련되고, 핸들(5)의 두께 방향의 안쪽측에 배치되어 있는 접점의 개폐 동작을 행하는 도시하지 않는 개폐 기구부에 연결되어 있다.

그리고, 개폐 기구부(도면에서는 핸들(5)의 위치)와 부하 단자(82)의 사이에는, 바이메탈 및 코일 등을 가지고, 전류에 따른 기계적 동작으로 과전류를 트립하기 위한 각 극의 과전류 트립 장치(71)가 폭방향으로 늘어 놓여져 있다. 각 극의 과전류 트립 장치(71)는, 어느 하나에서라도 과전류를 검출하면, 모든 극을 차단하기 위해서, 예를 들면, 도시하지 않는 각 극을 횡단하는 크로스바 등에 의해 기계적인 동작을 하나로 모아 트립 동작을 행할 수 있도록 구성되어 있다. 그 때문에, 트립 버튼(72)은, 상술한 크로스바 등의 공통 부재를 매개로 하여 전극을 트립시키도록 구성되어 있다. 또한 트립 버튼(72)과 각 극의 과전류 트립 장치(71)를 한데 모아 과전류 트립 기구(7)라고 칭한다.

한편, 누전을 검출하는 기기로서는, 부하측의 각 극의 전류의 미소한 차이를 계측하기 위한 ZCT라고도 칭해지는 영상(零相) 변류기(62)와, 영상 변류기(62)에서 계측한 전류로부터 누전이 발생하고 있는지 아닌지를 검출하는 후술하는 누전 검출 회로를 구비하고 있다. 또한, 누전 검출 회로가 출력하는 전류가 전자 트립 코일(61c)을 흐름으로써 전자 액츄에이터를 동작시키고, 트립 동작을 행하는 전자 트립 장치(61)를 구비하고 있다.

또한 전자 트립 장치(61)도 앞서 설명한 크로스바 등의 공통 부재를 매개로 하여 모든 극(極)을 트립할 수 있도록 구성되어 있다. 한편, 누전의 동작 테스트를 행하기 위한 테스트 버튼(65)은, 판 스프링(63)을 누름으로써 전자 트립 코일(61c)에 통전시키고, 전자 트립 장치(61) 자체를 동작시켜 동작 확인을 행하도록 구성되어 있다. 또한 전자 트립 장치(61), 영상 변류기(62)~테스트 버튼(65), 및 후술하는 기판(41)에 형성된 도시하지 않는 누전 검출 회로를 한데 모아 누전 트립 기구(6)라고 칭한다.

앞서 설명한 주요한 기기는, 차단기의 크기에 제약이 없는 경우에는, 배치에 어느 정도의 자유도는 확보할 수 있지만, 각 극의 접점의 개폐를 행하는 개폐 기구부는 두께와 폭방향에서 스페이스를 취하기 때문에, 기본적으로, 다른 기기는, 개폐 기구부를 경계로 부하측이나 전원측 중 어느 한편으로 배치할 필요가 있다. 과전류 트립 기구(7)와 영상 변류기(62)는, 부하로 흐르는 전류를 검지할 필요가 있기 때문에, 전류 경로상, 개폐 기구부와 부하 단자(82)와의 사이, 즉 부하측에 배치할 필요가 있다.

한편, 전자 트립 장치(61)에 대해서는, 전류 경로상의 배치의 제약은 없지만, 전자 트립 코일(61c)과 같은 일정한 체적을 필요로 하는 기기이기 때문에, 소형의 차단기에서는, 부하측에 설치할 여유가 없어, 개폐 기구부보다도 전원측에 배치할 필요가 있다. 또, 영상 변류기(62)가 검출하는 전류로부터 누전을 검출하고, 트립을 위한 신호를 출력하는 누전 검출 회로는, 미소한 전류를 검출할 필요가 있기 때문에, 영상 변류기(62)의 근처에, 즉, 부하측에 설치하는 것이 바람직하다.

그 결과, 누전 트립 기구(6)는, 개폐 기구부를 경계로 전원측과 부하측으로 떨어지게 배치할 필요가 있지만, 소형화를 추구하면, 기계적인 동작으로 크로스바를 동작시키는 각 극의 과전류 트립 장치(71)의 사이를 지나 배선을 행하는 것은 곤란하다. 또한, 레일(90)에 장착하기 위해서, 설치면(1fm)측에는 폭방향으로 연장하는 광폭의 레일 홈(21c)이 형성되어 있기 때문에, 두께 방향의 제약으로부터, 과전류 트립 장치(71)로부터 표(表)측(두께 방향 직전측：z방향 정(正)측)을 지나 배선하는 것은 곤란하다. 또한, 각 기구를 베이스부(21)의 표측으로부터 짜넣어 가는 한, 과전류 트립 기구(7)보다도 나중에 짜넣어지게 되는 누전 트립 기구(6)의 부재를 과전류 트립 장치(71)의 이(裏)측(두께 방향 안쪽측：z방향 부(負)측)에 배치하는 것도 곤란하다.

그래서, 본 실시 형태 1에 관한 누전 차단기(1)에서는, 도 1 및 도 5에 나타내는 것과 같이, 레일 장착용의 레일 홈(21c)에 걸쳐지게 개구하는 배면 개구(21a)를 마련하도록 했다. 이것에 의해, 영상 변류기(62)에 부하 단자(82)와의 배선을 통과시킨 상태의 과전류 트립 장치(71)를, 베이스부(21)의 표측으로부터, 예를 들면, 압입에 의해 짜넣었을 때, 영상 변류기(62)로부터의 신호선을 베이스부(21)의 이측의 배면 개구(21a)로부터 인출할 수 있다. 마찬가지로, 배선(42)이 접속된 전자 트립 장치(61)도 표측으로부터 짜넣었을 때, 전자 트립 장치(61)로부터의 배선(42)을 베이스부(21)의 이측의 배면 개구(21a)로부터 이측으로 인출할 수 있다.

배면 개구(21a)는, 레일 홈(21c)을 종단하기 때문에, 전원측으로부터 인출된 전자 트립 장치(61)로부터의 배선(42)을 부하측까지 뻗어 가게 할 수 있다. 즉, 기판(41)에 대해서, 이측으로부터 배선(42)과 영상 변류기(62)로부터의 배선 접속을 할 수 있다. 그리고, 배면 개구 중, 부하측의 부분은, 종단 부분보다도 광폭으로 형성되어 있어, 배선 접속한 기판(41)을 예를 들면, 종방향에 수직인 면을 향하여, 과전류 트립 장치(71)의 부하측 바로 근처에 삽입할 수 있다. 즉, 조립성을 해치지 않고, 소형의 누전 차단기(1)를 얻을 수 있게 되었다.

한편, 앞서 설명한 기기의 짜넣음 후, 배면 개구(21a)와 마찬가지로, 레일 홈(21c)에 걸쳐지는 배면 커버(3)를 이용하여 배면 개구(21a)를 막음으로써, 누전 차단기(1)가 완성된다. 여기서, 누전 차단기(1)를 포함하여, 회로 차단기는 풍우(風雨)에 노출되는 장소에 설치되지 않기 때문에, 배면 커버(3)의 외주와 배면 개구(21a)의 내주를 전제 둘레에 걸쳐서 밀착시키는 방수 구조를 취하지는 않고, 기본적으로는 그것에 문제는 없다. 그렇지만, 수평 방향으로 연장되는 금속제의 레일(90)에 회로 차단기를 장착했을 경우, 레일상에서 결로가 생기면, 결로된 물방울이 장출부(90e)를 통해서 하우징(20)의 설치면(1fm)에 전달될 것으로 생각된다.

이와 같이 하여 설치면(1fm)에 전달된 물방울은, 장출부(90e)를 걸림하기 위한 걸림 클로 가운데, 하부에 위치하는 걸림 클로에 의해서 형성된 수평 방향으로 연장되는 홈 모양 부분(후술하는 수평 홈(2ga)에 대응)에 도달한다. 종래의 회로 차단기라면, 설치면측에 개구는 없고, 또한 있어도 걸림 클로에 걸치는 개구나 이음매가 없기 때문에, 홈 모양 부분에 도달한 물방울은, 걸림 클로의 단부로부터 배출된다. 그렇지만, 본 실시 형태의 누전 차단기(1)에서는, 걸림 클로(21b)에 걸쳐져 배면 개구(21a)가 있고, 그 결과, 배면 개구(21a)와 배면 커버(3)의 끼워 맞춤 부분도 걸림 클로(21b) 부분에 걸쳐서 형성되어 있어, 단순한 끼워 맞춤으로는 내부에 물방울이 침입할 것으로 생각된다.

그래서, 방수성을 가지게 하기 위해서, 예를 들면, 배면 커버(3)의 외주와 배면 개구(21a)의 내주를 전제 둘레에 걸쳐서 밀착시키는 것을 생각할 수 있는데, 치수 오차의 허용도가 작아지고, 수율이 저하하여 생산 효율상, 바람직하지 않다. 패킹 등을 매개로 하여 끼워 맞춤하는 것도 생각할 수 있지만, 부품 점수가 증가함과 아울러, 끼워 맞춤 공정이 복잡화되어, 이것도 생산 효율상, 바람직하지 않다. 실란트나 접착제, 또는 점착제를 이용하는 것도 생각할 수 있지만, 보수나 점검 등에 지장을 초래하기 때문에, 이것도 바람직하지 않다.

그래서, 본 실시 형태에 관한 누전 차단기(1)에서는, 배면 개구(21a)의 걸림 클로(21b) 근방 부분과, 배면 커버(3)의 동일하게 걸림 클로(21b) 근방 부분에, 끼워 맞춤했을 때에 연계하는 홈통으로서 배수 기능을 가지는 홈을 마련하도록 했다. 또한, 누전 차단기(1)를 포함하는 회로 차단기에서는, 종방향을 연직 방향으로 설치하는 경우에는, 부하측을 하부로 위치시키는 것이 기본이기 때문에, 홈통으로서 배수 기능을 갖게 하는 홈은, 부하측이 하부로 위치하는 것을 전제로 하여, 부하측의 걸림 클로(21b) 근방에 마련하도록 했다. 이하, 도 6~도 9를 이용하여 설명한다.

또한 배면 커버(3)(혹은 배면 개구(21a))는, 도 6의 (a)에 나타내는 것과 같이, 폭방향의 중간 부분에서 걸림 클로(21b) 부분을 가로 지르고 있다. 그 때문에, 연계하는 홈통으로서 배수 기능을 가지게 하는 홈은, 배면 개구(21a)의 내주측, 배면 커버(3)의 외주측의 폭방향의 양측에, 각각 마련되어 있는데, 동일한 (거의 좌우 대칭) 구성이기 때문에, 설치면(1fm)으로부터 보았을 때의 좌측의 끼워 맞춤 부분을 중심으로 설명을 행한다.

베이스부(21)의 걸림 클로(21b)에 의해 형성된 폭방향으로 연장되는 수평 홈(2ga)은, 도 6의 (b)에 나타내는 것과 같이, 배면 개구(21a)에 의해 중단되어 있다. 그 중단된 부분의 내주면인 수직인 내주면(2fa)의 바로 아래에는, 레일 홈(21c)의 면으로부터 내부측, 즉 두께 방향 직전(도 6에서는 안쪽측：z방향 정(正))측에 움푹 패이고, 움푹 패인 부분으로부터 수평 홈(2ga)의 중간 부분을 향하여 돌출하는 돌출부(2p)가 형성되어 있다. 수평 홈(2ga) 바로 아래의 배면 개구(21a)의 수직인 내주면(2fa)과 돌출부(2p)의 상면(2fb)이 교차하는 부분에는, 외측, 즉 두께 방향 안쪽(z방향 부(負))측이 내려 가는 제1 경사 홈(2gb)을 마련하고 있다. 또, 돌출부(2p)의 내부측에는, 설치면(1fm)에 평행한 입설면(立設面)(2fc)이 형성되어 있다.

한편, 배면 커버(3)의 걸림 클로(21b)에 대응하는 부분은, 평탄면(3fa)으로 되어 있고, 평탄면(3fa)의 폭방향 양단은 도 7에 나타내는 것과 같이, 두께 방향으로 연장되는 리브(3r)가 돌출하고 있다. 리브(3r)의 하부는 폭방향으로 움푹 패여 있고, 그 하측에는, 주외면(主外面)(3fE)보다도 내부(z방향 정(正))측의 부분으로부터 외부측에 향하여 연장되고, 돌출부(2p)의 하면에 대향시키기 위한 대향면(3fb)이 형성되어 있다. 대향면(3fb)의 외부측(두께 방향 안쪽：z방향 부(負)) 단부에는, 돌출부(2p)의 선단면(2fd)(도 6의 (b))과 맞대기 위한 맞댐면(3fd)이 형성되어 있다. 맞댐면(3fd)보다도 외측 부분의, 즉 두께 방향 안쪽(z방향 부(負))측이 내려가는 제2 경사 홈(3ga)을, 폭방향에서 제1 경사 홈(2gb)과 일치하도록 마련하고 있다.

이와 같이 구성한 배면 개구(21a)에 배면 커버(3)를 끼워 맞추면, 도 8 및 도 9에 나타내는 것과 같이, 돌출부(2p)의 하면에 대해서 대향면(3fb)이 대향함과 아울러, 돌출부(2p)의 선단면(2fd)와 맞댐면(3fd)이 맞대어진다. 또한, 리브(3r)가 수직인 내주면(2fa)에 맞닿는 것에 의해, 수평 홈(2ga) 바로 아래에, 수직인 내주면(2fa)에 인접하는 두께 방향의 홈(Gcr)이 형성된다. 이것에 의해, 수평 홈(2ga)내를 이동한 물방울뿐만이 아니라, 평탄면(3fa)으로부터 전달된 물방울도, 배면 커버(3)의 면이 아니라, 베이스부(21)의 수직인 내주면(2fa)측에서 하부로 전달되게 된다.

그 때, 홈(Gcr)의 외부측을 돈 물방울은, 제2 경사 홈(3ga)으로 이동하고, 외부로 배출된다. 한편, 홈(Gcr)의 내부측으로 물방울이 돌아도, 입설면(2fc)이 방해를 하기 때문에, 제1 경사 홈(2gb)을 경유하여 제2 경사 홈(3ga)으로 이동하고, 물방울은 외부로 배출된다.

즉, 배면 개구(21a)의 내주면과 배면 커버(3)의 외주면 각각에 형성한, 제1 경사 홈(2gb)과 제2 경사 홈(3ga)을 끼워 맞춤할 때에, 실질적으로 연결되도록 구성했기 때문에, 끼워 맞춤 부분으로 이동하여 온 물방울을 배수하여 내부로의 침입을 방지할 수 있게 되었다. 즉, 배면 개구(21a)의 내주면과 배면 커버(3)의 외주면을 밀착시키는 치수 정밀도를 필요로 하지 않고, 기계적으로 끼워 맞춰지는 정도의 성형 정밀도로, 방수 효과를 발휘시킬 수 있었다.

또한 본 실시 형태 1에 관한 누전 차단기(1)는, 장착용 레일로서 IEC 레일을 이용한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 레일 홈(21c)을 형성할 필요가 있는 레일이면, 다른 종류라도 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다. 한편, 물방울 대책의 경우에는 IEC 레일 이외라도 괜찮지만, 결로를 일으킬 가능성이 높은 금속제의 레일로, 특히 걸림 클로(21b)를 필요로 하는 형태의 레일이면 효과를 발휘할 수 있다.

또, 누설 전류를 계측하는 누설 전류 센서로서, 영상 변류기(62)를 이용하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 플럭스 게이트 센서 등, 다른 종류의 누설 전류 센서를 이용해도 괜찮다.

또한 본 실시 형태에 관한 누전 차단기(1)에 관계없이, 트립에 필요한 계측부와, 트립 동작을 행하는 트립 장치가, 부하측과 전원측으로 떨어져 있는 형태라면, 반드시 누전 차단기일 필요는 없다. 예를 들면, 본 실시 형태에 따른 누전 차단기(1)의 기계적 동작을 행하는 과전류 트립 장치(71)를 대신하여, 각 극에 전류를 계측하는 CT나 홀 소자 등의 전류 검출 센서를 마련함과 아울러, 부하측에 전류 검출 센서의 신호로부터 과전류의 유무를 판단하는 과전류 판정 회로를 마련해도 괜찮다. 그 경우, 전원측의 전자 트립 장치에 의해, 과전류에서의 차단을 행하게 되어, 예를 들면, 전자식 회로 차단기라고 칭해지는 회로 차단기가 된다.

즉, 누설 전류 센서나 전류 검출 센서는, 부하 배선에서의 전류를 계측하는 센서라고 생각할 수 있다. 또한, 누전 검출 회로나 과전류 검출 회로는, 센서가 계측한 신호에 근거하여 부하 배선에서의 이상의 발생을 검출하는 이상 검출 회로라고 생각한다. 그리고 부하측에 마련한, 이상 검출 회로의 기판과 전원측의 전자 트립 장치(61)를 배면측으로부터 결선하도록 구성한 회로 차단기이면, 본 실시 형태 1와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 회로 차단기(누전 차단기(1) 및 전자식 회로 차단기)에 의하면, 종방향(y방향)의 일단측(정(正)측)에 전원 단자(81), 타단측(부(負)측)에 부하 단자(82), 및 그 사이에 기기를 짜넣기 위한 구획이 형성된 베이스부(21)와, 기기가 짜넣어진 베이스부(21)의 표면측을 덮는 커버부(22)를 합쳐서 상자 모양을 이루고, 베이스부(21)의 배면측의 전원 단자(81)와 부하 단자(82)와의 중간 부분을 횡단하여, 레일(예를 들면, IEC90)에 장착하기 위한 레일 홈(21c)이 형성된 하우징(20)과, 베이스부(21)의 종방향에서의 중간 부분에 짜넣어지고, 전원 단자(81)와 부하 단자(82)와의 사이를 극(極)마다 개폐 제어하는 개폐 기구부와, 베이스부(21)의 개폐 기구부와 부하 단자(82)와의 사이에 짜넣어지고, 부하 배선에 흐르는 전류를 계측하는 센서와, 센서가 계측한 신호에 근거하여, 부하 배선에서의 이상의 발생을 검출하는 이상 검출 회로를 가지는 이상 검출부와, 이상 검출부로부터 출력된 전류에 따라 동작하는 전자 액츄에이터를 가지고, 베이스부(21)에서의 개폐 기구부와 전원 단자(81)와의 사이에 마련되고, 전자 액츄에이터에 의해 개폐 기구부의 트립 동작을 행하는 전자 트립 장치(61)를 구비하고, 베이스부(21)에는, 이상 검출 회로가 형성된 기판(41)과, 기판(41)과 전자 트립 장치(61)를 전기 접속하는 배선(42)을, 배면측으로부터 짜넣을 수 있도록, 레일 홈(21c)을 종단하는 배면 개구(21a)가 마련되어 있도록 구성했으므로, 조립성을 해치지 않고, 소형의 회로 차단기를 얻을 수 있다.

여기서, 상기의 센서가, 부하 배선에서의 누전 전류를 계측하는 누설 전류 센서(예를 들면, 영상 변류기(62))이고, 상기의 이상 검출 회로가, 누설 전류 센서의 신호에 근거하여 누전을 검출하는 누전 검출 회로였다면, 상기 회로 차단기는, 전자 트립 장치(61)가, 누전 검출 회로로부터 출력된 전류에 근거하여 트립 동작을 행하는 누전 차단기(1)으로서 기능하게 되고, 조립성을 해치지 않고, 소형의 누전 차단기(1)를 얻을 수 있다.

혹은, 상기의 센서가, 부하 배선의 극(極)마다의 과전류를 계측하는 전류 센서이고, 상기의 이상 검출 회로가, 전류 센서의 신호에 근거하여 부하 배선의 극(極)마다의 과전류를 검출하는 과전류 검출 회로였다면, 상기 회로 차단기는, 전자 트립 장치(61)가, 과전류 검출 회로로부터 출력된 전류에 근거하여 트립 동작을 행하는 전자식 회로 차단기로서 기능하게 되고, 조립성을 해치지 않고, 소형의 전자식 회로 차단기를 얻을 수 있다.

특히, 회로 차단기가, 전원 단자(81)가 부하 단자(82)의 상부에 위치하도록 설치면(1fm)을 수직으로 하고, 수평 방향으로 걸쳐진 금속제의 레일(90)(예를 들면 IEC 레일)에 장착하는 것을 전제로 하고, 레일에의 장착 상태에서, 베이스부(21)에는, 레일(90)을 걸기 위해서 레일 홈(21c)의 양 가장자리에 마련한, 종방향(y방향)으로 돌출하는 걸림 클로(21b) 가운데, 하부에 위치하는 걸림 클로(21b)에 의해서 형성된 수평 홈(2ga)의 배면 개구(21a)의 종단에 의해 분단된 단부의 바로 아래에, 배면측을 향하여(z방향 부(負)) 하부(y방향 부(負))로 경사지는 제1 경사 홈(2gb)이 형성되고, 배면 개구(21a)를 막는 배면 커버(3)의 외주면측에도, 배면측을 향하여 하부로 경사지는 제2 경사 홈(3ga)이 형성되며, 배면 개구(21a)에 배면 커버(3)를 끼워 맞췄을 때에, 제1 경사 홈(2gb)의 배면측의 단면의 바로 아래에, 제2 경사 홈(3ga)의 표면(z방향 정(正))측의 단면이 이어지도록 구성하면, 레일(90)에 결로가 생겨 수평 홈(2ga)를 경유하여 끼워 맞춤 부분으로 이동해 왔다고 해도, 제1 경사 홈(2gb)과 제2 경사 홈(3ga)이 일련의 홈통으로서 기능하고, 물방울을 외부로 배출하여, 내부로의 침입을 방지할 수 있다.

특히, 배면 커버(3)의 배면 개구(21a)의 수평 홈(2ga)이 분단된 부분 바로 아래의 수직인 내주면(2fa)에 대향하는 부분에는, 수평 방향으로 돌출함과 아울러설치면(1fm)에 수직인 방향으로 연장되고, 수직인 내주면(2fa)의 제1 경사 홈(2gb)의 상부 부분과 접촉하는 리브(3r)가 형성되어 있도록 했으므로, 수평 홈(2ga) 내를 이동한 물방울 뿐만이 아니라, 배면 커버(3)의 평탄면(3fa) 상(上)을 이동하여 온 물방울도, 배면 커버(3)의 면이 아니라, 베이스부(21)의 수직인 내주면(2fa)측으로 이동하여, 제1 경사 홈(2gb)에 전달되도록 된다. 즉, 배면 커버(3)측을 돌아 들어 내부로 물방울이 침입하는 것도 방지할 수 있다.

실시 형태 2.

상기 실시 형태 1에서는, 전류의 통전/차단을 1세트의 접점 사이에서 행하는 1극 1점 구조의 개폐 기구부를 상정하여 기재(도 4에서 소호실(59)이 1방향으로만 배치)하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 1극 2점 구조의 개폐 기구부를 적용하는 것도 가능하다. 그 경우에도, 실시 형태 1에서 설명한 누전 차단기(1)를 포함하는 회로 차단기와 기본적인 구성은 동일하지만, 1극 1점 구조보다도 개폐 기구부가, 더 크게 되기 때문에, 부품 배치의 제약이 어려워지므로, 한층 더 효과가 현저하게 된다.

도 10은, 본 실시 형태 2로 설명하는 회로 차단기의 개폐 기구부(50)의 접점 부분만을 뽑아내서 나타낸 것이다. 1극 2점 구조에서는, 전원 단자(81)와 부하 단자(82)와의 사이에, 조작 핸들(5)의 움직임에 연동하여 회전하는 대략 원통형의 로터(57)가 배치되어 있다. 이 원통형의 로터(57)를 사이에 두고 거의 대각 위치에, 로터(57)의 외주로부터 돌출한 도면 우측의 제1 가동 접촉자(56a)와 도면 좌측의 제2 가동 접촉자(56b)가 마련되고, 또한 제1 가동 접촉자(56a)의 선단 근방에는 제1 가동 접점(55a)이 형성되며, 제2 가동 접촉자(56b)의 선단 근방에는 제2 가동 접점(55b)이 형성되어 회전 전극을 구성하고 있다. 한편, 회로 차단기 본체의 전원 단자(81)에는 제1 고정 접촉자(52a)가 접속되고, 표면에 제1 고정 접점(51a)이 형성되어 있다. 또, 부하 단자(82)로부터는 제2 고정 접촉자(52b)가 접속되고, 표면에 제2 고정 접점(51b)이 형성되어 있다.

조작 핸들(5)의 움직임에 연동하여, 로터(57)가 회전하면, 제1 고정 접촉자(52a)상의 제1 고정 접점(51a)과 제1 가동 접촉자(56a)상의 제1 가동 접점(55a), 제2 고정 접촉자(52b)상의 제2 고정 접점(51b)와 제2 가동 접촉자(56b)상의 제2 가동 접점(55b)이 동시에 폐극 또는 개극한다. 이것에 의해, 전원 단자(81)와 부하 단자(82)와의 사이의 전류의 통전/차단을 행할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 개폐 기구부(50)에 1극 2점 구조를 이용하여, 2세트의 전극의 개폐를 동시에 행하기 때문에, 1극 1점 구조의 회로 차단기와 비교하여 구조가 약간 복잡하게 되지만, 차단 특성이 뛰어나고, 고차단 용량품으로의 적용이 가능하다라고 하는 특징을 가진다. 또, 실시 형태 1에 나타낸 본 발명의 조립성을 해치지 않고, 소형의 회로 차단기를 얻을 수 있다고 하는 효과에 대해서는, 본 실시 형태에 나타낸 1극 2점 구조의 개폐 기구부(50)을 이용한 회로 차단기라도, 1극 1점 구조의 개폐 기구부를 이용한 회로 차단기라도 마찬가지로 발휘할 수 있고, 양호한 특성의 회로 차단기를 얻을 수 있다.

1：누전 차단기(회로 차단기) 2：본체
2ga：수평 홈 2gb：제1 경사 홈
3：배면 커버 3ga：제2 경사 홈
3r：리브 20：하우징
21 : 베이스부 21a：배면 개구
21b：걸림 클로 21c：레일 홈
22：커버부 41：기판
42：배선 61：전자 트립 장치
62：영상 변류기(누설 전류 센서, 센서)
81：전원 단자 82：부하 단자
90：레일

Claims (5)

1. 종방향의 일단측에 전원 단자, 타단측에 부하 단자, 및 그 사이에 기기를 짜넣기 위한 구획이 형성된 베이스부와, 상기 기기가 짜넣어진 베이스부의 표면측을 덮는 커버부를 합쳐서 상자 모양을 이루고, 상기 베이스부의 배면측의 상기 전원 단자와 상기 부하 단자와의 중간 부분을 횡단하여, 레일에 장착하기 위한 레일 홈이 형성된 하우징과,
   상기 베이스부의 상기 종방향에서의 중간 부분에 짜넣어지고, 상기 전원 단자와 상기 부하 단자와의 사이를 극(極)마다 개폐 제어하는 개폐 기구부와,
   상기 베이스부의 상기 개폐 기구부와 상기 부하 단자와의 사이에 짜넣어지고, 부하 배선에 흐르는 전류를 계측하는 센서와, 상기 센서가 계측한 신호에 근거하여, 상기 부하 배선에서의 이상의 발생을 검출하는 이상 검출 회로를 가지는 이상 검출부와,
   상기 이상 검출부로부터 출력된 전류에 따라 동작하는 전자 액츄에이터를 가지고, 상기 베이스부에서의 상기 개폐 기구부와 상기 전원 단자와의 사이에 마련되며, 상기 전자 액츄에이터에 의해 상기 개폐 기구부의 트립(trip) 동작을 행하는 전자 트립 장치를 구비하고,
   상기 베이스부에는, 상기 이상 검출 회로가 형성된 기판과, 상기 기판과 상기 전자 트립 장치를 전기 접속하는 배선을, 상기 배면측으로부터 짜넣을 수 있도록, 상기 레일 홈을 종단하는 배면 개구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서는, 상기 부하 배선에서의 누전 전류를 계측하는 누설 전류 센서이고,
   상기 이상 검출 회로는, 상기 누설 전류 센서의 신호에 근거하여 누전을 검출하는 누전 검출 회로이며,
   상기 회로 차단기는, 상기 전자 트립 장치가, 상기 누전 검출 회로로부터 출력된 전류에 근거하여 상기 트립 동작을 행하는 누전 차단기로서 기능하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서는, 상기 부하 배선의 극(極)마다의 과전류를 계측하는 전류 센서이고,
   상기 이상 검출 회로는, 상기 전류 센서의 신호에 근거하여 상기 부하 배선의 극마다의 과전류를 검출하는 과전류 검출 회로이며,
   상기 회로 차단기는, 상기 전자 트립 장치가, 상기 과전류 검출 회로로부터 출력된 전류에 근거하여 상기 트립 동작을 행하는 전자식 회로 차단기로서 기능하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 회로 차단기는, 상기 전원 단자가 상기 부하 단자의 상부에 위치하도록 설치면을 수직으로 하고, 수평 방향으로 걸쳐진 금속제의 상기 레일에 장착되는 것을 전제로 하며,
   상기 레일에의 장착 상태에서,
   상기 베이스부에는, 상기 레일을 걸기 위해서 상기 레일 홈의 상부 및 하부의 단부에 마련한, 상기 종방향으로 돌출하는 걸림 클로 중, 하부에 위치하는 걸림 클로에 의해서 형성된 수평 홈의 상기 배면 개구의 종단에 의해 분단된 단부의 바로 아래에, 배면측을 향하여 하부로 경사지는 제1 경사 홈이 형성되고,
   상기 배면 개구를 막는 배면 커버의 외주면측에도, 배면측을 향하여 하부로 경사지는 제2 경사 홈이 형성되며,
   상기 배면 개구에 상기 배면 커버를 끼워 맞춤하였을 때에, 상기 제1 경사 홈의 배면측의 단면의 바로 아래에, 상기 제2 경사 홈의 표면측의 단면이 이어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 배면 커버의 상기 배면 개구의 상기 수평 홈이 분단된 부분 바로 아래의 수직인 내주면에 대향하는 부분에는, 수평 방향으로 돌출함과 아울러 상기 설치면에 수직인 방향으로 연장되어, 상기 수직인 내주면의 상기 제1 경사 홈의 상부 부분과 접촉하는 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.

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