KR20070109879A - 회로 차단기 - Google Patents

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KR20070109879A
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Abstract

회로 차단기의 내부 압력의 상승에 의한 격벽의 파괴를 방지하면서, 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격벽으로 격리한다. 고정 접촉자(3), 가동 접촉자(5) 및 홀더(9)를 포함하는 차단부 및 소호실(6)을 케이스(1)에 수용하고, 트립 바(17)를 포함하는 인외 기구 및 개폐 기구(4)를 미들 커버(2)에 수용하고, 고정 접촉자(3) 및 가동 접촉자(5)와 소호실(6)을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구(4) 및 과전류 인외 장치(15)를 포함하는 부하측을 도전성을 갖는 접속판(14)으로 격리한다.
회로 차단기

Description

회로 차단기{CIRCUIT BREAKER}
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 회로 차단기의 개략 구성을 도시하는 종단면도.
도 2는 도 1의 회로 차단기의 접속판(14)의 부분을 확대하여 도시하는 종단면도.
도 3은 도 1의 회로 차단기의 접속판(14)의 부분을 확대하여 도시하는 시점 방향(D2)에서 본 상면도.
도 4는 도 1의 회로 차단기의 접속판(14)의 부분을 확대하여 도시하는 시점 방향(D1)에서 본 종단면도.
도 5는 도 1의 회로 차단기의 차단부의 부분을 확대하여 도시하는 종단면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 케이스 2 : 미들 커버
3 : 고정 접촉자 4 : 개폐 기구
5 : 가동 접촉자 6 : 소호실
7 : 고정 접점 8 : 가동 접점
9 : 홀더 10 : 측벽
11 : 그리드 12 : 방호판
13 : 리드선 14 : 접속판
15 : 과전류 인외 장치 16 : 부하측 단자
17 : 트립 바 18 : 톱 커버
19 : 아크
기술분야
본 발명은 회로 차단기에 관한 것으로, 특히, 아크 발생부로부터 내뿜는 고온 가스로부터 부하측의 개폐 기구 및 과전류 인외(引外) 장치를 보호하는 방법에 적용하기 알맞는 것이다.
종래기술
저압 전로(電路)에 있어서는, 부하에 흐르는 단락 전류 또는 부하 전류를 차단하기 위해, 배선용 차단기나 누전 차단기 등의 회로 차단기가 사용되고 있다.
이 회로 차단기에는, 고정 접촉자와 가동 접촉자가 마련된 접촉자부와, 가동 접촉자를 회동 가능하게 지지하는 홀더와, 접촉자부에서 생긴 아크를 소호(消弧)하는 소호 장치와, 가동 접촉자를 개폐 구동하는 개폐 기구와, 개폐 기구의 쇄정(鎖錠)을 인외하는 인외 기구와, 과전류를 검출하여 인외 기구를 작동시키는 과전류 인외 장치가 마련되고, 이들의 구성 부품은, 케이스 본체와 그 윗면에 장착되는 커버로 이루어지는 몰드 케이스 내에 수납되어 있다.
그리고, 이와 같은 회로 차단기에서는, 단락 전류 등의 대전류를 차단하면, 고정 접촉자와 가동 접촉자 사이에 아크가 발생하고, 아크열에 의해 증발한 금속 입자나 수지를 포함하는 고온 고압의 아크 가스가 회로 차단기 내부에 충만한다. 이 때문에, 개폐 기구나 과전류 인외 장치가 손상되어, 투입 불량이나 인외 불량을 야기하거나, 절연 용기나 내부 몰드 부품이 탄화하거나, 매연이 부착하거나 하여 전기 저항을 저하시켜서, 내전압 불량을 야기하거나 하는 일이 있다.
이 때문에, 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 회로 차단기의 몰드 케이스를 케이스 본체와, 케이스 본체의 윗면에 부착하는 미들 커버와, 미들 커버의 윗면을 덮는 톱 커버로 분할하고, 고정 접촉자와 가동 접촉자로 이루어지는 접촉자부 및 소호 장치를 케이스 본체에 수납함과 함께, 개폐 기구 및 인외 기구를 미들 커버에 수납함에 의해, 아크열에 의한 금속재나 절연재의 융해물로부터 개폐 기구 등의 가동부를 차폐하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 선원(先願)인 일본국 특원2005-50268호(대응 한국 출원 1020060014525)의 명세서 및 도면에는, 특허 문헌 1에 개시된 구성에서, 아크 가스의 돌아들어감에 기인하는 상(相) 사이의 절연성의 저하를 억제하기 위해, 접촉자부 및 소호 장치를 각 극(極)마다 둘러싸서 그 상호간을 격리하는 극 사이 격벽, 및 각 극의 접촉자부와 그 배후에 나열하는 과전류 인외 장치와의 사이를 격리하는 가운데 칸막이 격벽을 마련하는 방법이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 특개2005-228669호 공보
그러나, 상기 일본국 특원2005-50268호의 명세서 및 도면에 개시된 방법에서는, 극 사이 격벽 및 가운데 칸막이 격벽이 몰드 성형으로 케이스 본체 또는 미들 커버에 일체적으로 형성되어 있다. 이 때문에, 대전류의 차단시에 고온 고압의 아크 가스가 발생하면, 내부 압력이 상승하고, 격벽이 파괴된다는 문제가 있다. 또한, 내부 구조상, 격벽을 배치하는 스페이스를 충분하게 취할 수가 없는 경우, 격벽의 두께가 얇아져서, 격벽의 강도를 확보하는 것이 어렵다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 내부 압력의 상승에 의한 격벽의 파괴를 방지하면서, 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격벽으로 격리하는 것이 가능한 회로 차단기를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 청구항 제 1항에 기재된 회로 차단기에 의하면, 고정 접점이 마련된 고정 접촉자와, 상기 고정 접점과 개폐 가능한 가동 접점이 마련된 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 회동 가능하게 지지하는 홀더와, 상기 고정 접점과 상기 가동 접점 사이에서 생긴 아크를 소호하는 소호실과, 상기 가동 접촉자를 개폐 구동하는 개폐 기구와, 상기 개폐 기구의 쇄정을 인외하는 인외 기구와, 과전류를 검출하여 인외 기구를 작동시키는 과전류 인외 장치와, 상기 가동 접촉자에 접속된 리드선과, 상기 고정 접촉자, 상기 가동 접촉자, 상기 홀더 및 상기 소호실을 수용하는 케이스와, 상기 개폐 기구 및 상기 인외 기구를 수용하고, 상기 케이스상에 장착되는 커버와, 상기 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 상기 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격리하고, 상기 리드선과 상기 과전류 인외 장치를 접속하는 도전성을 갖는 접속판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격리하기 위해, 도전성을 갖는 접속판을 격벽으로서 이용하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 격벽을 배치하는 스페이스가 충분히 취해지지 않는 경우에도, 격벽의 강도를 확보하는 것이 가능해지고, 내부 압력의 상승에 의한 격벽의 파괴를 방지할 수 있다. 이 결과, 고온 고압의 아크 가스가 차단부측에 충만한 경우에도, 고온 고압의 아크 가스가 부하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있고, 부하측의 개폐 기구나 과전류 인외 장치가 손상되어, 투입 불량이나 인외 불량을 야기하거나, 부하측의 절연 용기나 내부 몰드 부품이 탄화하거나, 매연이 부착하거나 하여 내전압(耐電壓) 불량을 야기하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 청구항 제 2항에 기재된 회로 차단기에 의하면, 상기 접속판은, 금속성의 접속판인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 제 3항에 기재된 회로 차단기에 의하면, 상기 접속판은, 상기 케이스 및 상기 커버의 단부(端部)에 내측에서 겹치도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이로써, 차단부측의 압력이 상승한 경우에도, 접속판이 케이스 및 커버에 꽉 눌리도록 할 수 있고, 접속판이 벗겨지거나, 접속판의 위치가 어긋나거나 하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 차단부측에서 아크가 발생한 경우에도, 아크 가스가 부하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있고, 개폐 기구나 과전류 인외 장치의 손상을 억제하여, 투입 불량이나 인외 불량을 저감할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격리하는 격벽으로서, 금속성의 접속판을 이용함에 의해, 고온 고압의 아크 가스가 차단부측에 충만한 경우에도, 내부 압력의 상승에 의한 격벽의 파괴를 방지할 수 있고, 고온 고압의 아크 가스가 부하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 회로 차단기에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 회로 차단기의 개략 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 1에서, 회로 차단기에는, 케이스(1)에 고정된 고정 접촉자(3) 및 고정 접촉자(3)와의 사이에서 개폐 가능한 개략 직선 형상의 가동 접촉자(5), 가동 접촉자(5)를 지지하고 개폐축(軸)을 통하여 회동 가능하게 지지된 절연체의 홀더(9)가 마련되어 있다. 그리고, 가동 접촉자(5)의 선단에는 가동 접점(8)이 마련됨과 함께, 고정 접촉자(3)의 일단에는 고정 접점(7)이 마련되고, 고정 접촉자(3)의 타단에는 전원측 단자가 일체적으로 형성되어 있다. 그리고, 이들의 고정 접촉자(3), 가동 접촉자(5) 및 홀더(9)로 회로 차단기의 차단부가 구성되어 있다. 또한, 이 차단부에는, 고정 접촉자(3)와 가동 접촉자 사이의 개폐 동작에 기인하고 발생한 아 크를 소호하는 소호실(6)이 마련되어 있다.
여기서, 소호실(6)에는, 절연물의 지지체인 측벽(10)이 마련되고, 측벽(10)에는, 자성체(磁性體)로 이루어지는 복수매의 그리드(11)가 소정의 간격으로 적층 지지되어 있다. 그리고, 그리드(11)는, 가동 접촉자(5)를 통과시키는 노치가 형성된 U자형상으로 구성되어 있다. 또한, 차단부의 전방에는 아크 가스 배출구가 마련되고, 이 아크 가스 배출구는, 이물(異物)의 침입을 방지하는 절연체의 방호판(12)으로 폐색되고, 방호판(12)은 지지체의 형상에 의해 고정되어 있다.
또한, 회로 차단기에는, 가동 접촉자(5)와 고정 접촉자(3) 사이에서 개폐 동작을 행하게 하는 개폐 기구(4)가 마련되고, 개폐 기구(4)는, 홀더(9)와 일체의 개폐축을 지점으로 하여, 가동 접촉자(5)를 개폐 구동할 수 있다.
또한, 회로 차단기에는, 개폐 기구(4)의 쇄정을 인외하는 인외 기구 및 과전류를 검출하여 인외 기구를 작동시키는 과전류 인외 장치(15)가 마련되어 있다. 여기서, 과전류 인외 장치(15)에는, 바이메탈, 히터 도체, 아마추어 및 전자석이 조립되고, 부하측 단자(16)를 통하여 흐르는 과전류의 검출 결과에 의거하여, 열동식(熱動式) 또는 전자식에 의한 기계적인 휨을 발생시킬 수 있다. 그리고, 인외 기구는, 트립 바(17)를 통하여, 과전류 인외 장치(15)에서 발생된 기계적인 휨을 개폐 기구(4)에 전달함에 의해, 개폐 기구(4)의 쇄정을 인외할 수 있다.
또한, 가동 접촉자(5)의 후단에는, 가요성의 리드선(13)이 접속되고, 리드선(13)은, 도전성을 갖는 금속제의 L자형상으로 된 접속판(14)을 통하여 과전류 인외 장치(15)에 접속되어 있다. 그리고, 접속판(14)을 구성한 금속재료로서는, 예를 들면, 구리, 스테인리스 또는 알루미늄 합금 등을 이용할 수 있다.
여기서, 몰드 수지제의 케이스(1), 미들 커버(2) 및 톱 커버(18)로, 회로 차단기의 절연 용기를 구성할 수 있다. 그리고, 고정 접촉자(3), 가동 접촉자(5) 및 홀더(9)를 포함하는 차단부 및 소호실(6)은 케이스(1)에 수용되고, 트립 바(17)를 포함하는 인외 기구 및 개폐 기구(4)는 미들 커버(2)에 수용되어 있다. 그리고, 미들 커버(2)는 케이스(1)상에 장착하고, 톱 커버(18)는 미들 커버(2)상에 장착할 수 있다. 또한, 개폐 기구(4)의 토글 링크를 홀더(9)에 연결하기 위해, 미들 커버(2)의 저부의 격벽에 슬릿을 마련하도록 하여도 좋다.
그리고, 고정 접촉자(3) 및 가동 접촉자(5)와 소호실(6)을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구(4) 및 과전류 인외 장치(15)를 포함하는 부하측이 금속제의 접속판(14)으로 격리되어 있다. 여기서, 차단부측과 부하측을 접속판(14)으로 격리하는 경우, 케이스(1) 및 미들 커버(2)의 단부에 내측에서 겹쳐지도록 접속판(14)을 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1의 구성에서는, 중앙 극 부분의 차단부를 도시하였지만, 절연 용기는 상 사이 격벽으로 내부가 구획되고, 구획된 각 공간에 각 상의 차단부를 수용할 수 있다.
그리고, 고정 접촉자(3)와 가동 접촉자(5)가 닫힌 상태에서는, 전원 측단자→ 고정 접촉자(3)→ 가동 접촉자(5)→ 리드선(13)→ 접속판(14)→ 과전류 인외 장치(15)→ 부하측 단자(16)라는 경로로 전류가 흐를 수 있다.
그리고, 단락 전류 등의 대전류가 부하측 단자(16)에 흐르면, 과전류 인외 장치(15)가 동작하고, 트립 바(17)를 통하여 개폐 기구(4)의 개극 동작이 행하여지고, 개폐축을 지점으로 하여 홀더(9)가 회동함에 의해, 가동 접촉자(5)가 고정 접촉자(3)로부터 개리된다.
그리고, 가동 접점(8)과 고정 접점(7)이 열리면, 부하에 흐르는 전류가 차단되고, 고정 접촉자(3)와 가동 접촉자(5) 사이에는 아크가 발생한다. 그리고, 아크가 발생하면, 아크열에 의해 증발한 금속 입자나 수지를 포함하는 고온 고압의 아크 가스가 차단부의 내부에 충만한다.
여기서, 고정 접촉자(3) 및 가동 접촉자(5)와 소호실(6)를 포함하는 차단부측과, 개폐 기구(4) 및 과전류 인외 장치(15)를 포함하는 부하측은 접속판(14)으로 격리되어 있기 때문에, 고온 고압의 아크 가스가 차단부측에 충만한 경우에도, 고온 고압의 아크 가스가 부하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 부하측의 개폐 기구(4)나 과전류 인외 장치(15)가 손상되고, 투입 불량이나 인외 불량을 야기하거나, 부하측의 절연 용기나 내부 몰드 부품이 탄화하거나, 매연이 부착하거나 하여 내전압 불량을 일으키거나 하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 금속성의 접속판(14)을 격벽으로서 이용함에 의해, 격벽을 배치하는 스페이스가 충분히 취해지지 않는 경우에도, 격벽의 강도를 확보하는 것이 가능해지고, 차단부측의 내부 압력의 상승에 의한 격벽의 파괴를 방지할 수 있다.
도 2는 도 1의 회로 차단기의 접속판(14)의 부분을 확대하여 도시하는 종단면도, 도 3은 도 1의 회로 차단기의 접속판(14)의 부분을 확대하여 도시하는 시점(視點) 방향(D2)에서 본 상면도, 도 4는 도 1의 회로 차단기의 접속판(14)의 부분 을 확대하여 도시하는 시점 방향(D1)에서 본 종단면도이다.
도 2부터 도 4에 있어서, 접속판(14)은, 케이스(1) 및 미들 커버(2)의 단부에 내측에서 겹치도록 배치되어 있다(도 2의 A 및 B의 부분, 도 3의 C의 부분). 이로써, 차단부측의 압력이 상승한 경우에도, 접속판(14)이 케이스(1) 및 미들 커버(2)에 꽉 눌리도록 할 수 있어, 접속판(14)이 벗겨지거나, 접속판(14)의 위치가 어긋나거나 하는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 차단부측에서 아크가 발생한 경우에도, 아크 가스가 부하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있고, 개폐 기구(4)나 과전류 인외 장치(15)의 손상을 억제하여, 투입 불량이나 인외 불량을 저감할 수 있다.
도 5는 도 1의 회로 차단기의 차단부의 부분을 확대하여 도시하는 종단면도이다.
도 5에서, 가동 접점(8)과 고정 접점(7)이 열리면, 고정 접촉자(3)와 가동 접촉자(5) 사이에는 아크(19)가 발생한다. 그리고, 아크(19)가 발생하면, 아크(19)는 그리드(11)에서 분단되고, 소호가 행하여진다.
또한, 아크(19)가 발생하면, 아크열에 의해 증발한 금속 입자나 수지를 포함하는 고온 고압의 아크 가스가 차단부의 내부에 충만하고, 부하측으로 흐른다. 그리고, 아크 가스가 부하측으로 흐르면, 접속판(14)에 막혀서, 소호실(6)의 방향으로 방향을 바꾼다.
이 때문에, 소호실(6)측으로 침입하는 아크 가스의 유량을 증대시킬 수 있고, 고정 접촉자(3)와 가동 접촉자(5) 사이에 발생한 아크(19)를 신속하게 소호 실(6)로 이동시켜서, 아크(19)의 소호를 촉진할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격리하는 격벽으로서, 금속성의 접속판을 이용함에 의해, 고온 고압의 아크 가스가 차단부측에 충만한 경우에도, 내부 압력의 상승에 의한 격벽의 파괴를 방지할 수 있고, 고온 고압의 아크 가스가 부하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 고정 접점이 마련된 고정 접촉자와,
    상기 고정 접점과 개폐 가능한 가동 접점이 마련된 가동 접촉자와,
    상기 가동 접촉자를 이동 가능하게 지지하는 홀더와,
    상기 고정 접점과 상기 가동 접점 사이에서 생긴 아크를 소호하는 소호실과,
    상기 가동 접촉자를 개폐 구동하는 개폐 기구와,
    상기 개폐 기구의 쇄정을 인외하는 인외 기구와,
    과전류를 검출하여 인외 기구를 작동시키는 과전류 인외 장치와,
    상기 가동 접촉자에 접속된 리드선과,
    상기 고정 접촉자, 상기 가동 접촉자, 상기 홀더 및 상기 소호실을 수용하는 케이스와,
    상기 개폐 기구 및 상기 인외 기구를 수용하고, 상기 케이스상에 부착되는 커버와,
    상기 고정 접촉자 및 가동 접촉자와 소호실을 포함하는 차단부측과, 상기 개폐 기구 및 과전류 인외 장치를 포함하는 부하측을 격리하고, 상기 리드선과 상기 과전류 인외 장치를 접속하는 도전성을 갖는 접속판을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접속판은, 금속성의 접속판인 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 접속판은, 상기 케이스 및 상기 커버의 단부에 내측에서 겹치도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
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