KR20090023015A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 저압 배전로(配電路)에 적용하는 배선용 차단기를 대상으로, 각 극(極)의 전류 차단부에 2쌍의 개폐 접점을 직렬로 조합시켜서 과전류를 차단하는 2점 절단 방식의 회로 차단기에 관한 것으로, 상세하게는 그 전류 차단부의 유닛 구조에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a two-point cutting circuit that cuts off overcurrent by combining two pairs of open / close contacts in series in a current breaker of each pole for a circuit breaker applied to a low voltage distribution circuit. It relates to a circuit breaker, and more particularly, to the unit structure of the current interruption unit.
각 극의 전류 차단부에 2쌍의 개폐 접점을 직렬로 조합시켜서 과전류를 차단하도록 한 2점 절단 방식의 회로 차단기가 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).2. Description of the Related Art A circuit breaker of a two-point cutting method is known in which an overcurrent is blocked by combining two pairs of open / close contacts in series with a current interruption part of each pole (see
상기 2점 절단 회로 차단기의 전류 차단부는, 좌우에 나열하여 그 선단에 고정 접점을 고착한 제 1 및 제 2 고정 접촉자와, U자형상 암의 선단에 상기 고정 접점에 접리하는 가동 접점을 고착한 회동식의 교락형(橋絡形) 가동 접촉자와, 제 1, 제 2의 고정 접촉자와 개별적으로 대응하여 가동 접촉자의 개극 이동 경로의 전방에 배치한 소호(消弧) 장치로 구성되어 있다. 다음에, 상기 2점 절단 회로 차단기를 도 7에, 그 전류 차단부의 종래 구조를 도 8에 도시한다.The current interruption portion of the two-point cut-off circuit breaker is fixed to the first and second fixed contactors which are fixed to the front and rear ends of the two-point cutting circuit breaker, and the movable contact which is folded to the fixed contact at the front end of the U-shaped arm. It is comprised by the rotation type entanglement movable contactor, and the 1st and 2nd fixed contactor separately, and the extinguishing apparatus arrange | positioned in front of the opening movement path of a movable contactor. Next, the two-point cut-off circuit breaker is shown in Fig. 7, and the conventional structure of the current interrupting part is shown in Fig. 8.
우선, 도 7에서, 10은 회로 차단기의 본체 케이스, 11은 조작 핸들, 12는 개 폐 기구부, 13은 전류 차단부, 14는 과전류 인외(引外) 장치이다. 여기서, 전류 차단부(13)는, 후기하는 바와 같이 전원측, 및 부하측 단자에 연결되는 좌우 한 쌍의 고정 접촉자와, 고정 접촉자에 대향하여 개폐 기구부(개폐 스프링으로 축세(蓄勢)된 토글 링크 기구)(12)에 연계한 교락형의 가동 접촉자와, 소호 장치로 구성되어 있다.First, in FIG. 7, 10 is a main body case of a circuit breaker, 11 is an operation handle, 12 is an opening / closing mechanism part, 13 is a current interruption part, and 14 is an overcurrent external device. Here, the
도 8은 상기한 전류 차단부(13)의 구성도로서, 1은 전원측 단자와 일체가 되는 제 1의 고정 접촉자, 2는 과전류 인외 장치(14)(도 7 참조)의 작동 소자를 경유하여 부하측 단자에 통하는 제 2의 고정 접촉자, 1a, 2a는 고정 접촉자(1, 2)의 선단에 고착한 고정 접점, 3은 U자형상 암의 선단에 상기 고정 접점(1a, 2a)과 접리하는 가동 접점(3a, 3b)을 고착한 교락형의 가동 접촉자, 4는 고정 접점(1a, 2a)과 개별적으로 대응시켜서 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로의 전방에 배치한 소호 장치, 4a는 소호 장치(4)의 좌우 측벽 사이에 걸쳐서 상하단(上下段)에 배열한 소호 그리드판(deion plate), 5는 가동 접촉자(3)의 접촉자 홀더, 5a는 그 지축(支軸)이고, 접촉자 홀더(5)는 도 7의 개폐 기구부(12)에 링크 결합되어 있다. 또한, 고정 접촉자(1, 2) 및 소호 장치(4)는, 도시하지 않은 유닛 조립 프레임(몰드 수지제)에 탑재하여 유닛을 구성하고, 이 유닛을 회로 차단기의 본체 케이스(1)(도 6 참조)의 내부에 장착하도록 하고 있다. 한편, 가동 접촉자(3)는 지축(5a)을 통하여 회로 차단기의 본체 케이스에 조립되어 있다.Fig. 8 is a configuration diagram of the above-described
상기 구성으로 이루어지는 회로 차단기의 과전류 보호 동작은 주지이고, 배전로에 과전류(단락 전류 등)가 흐르면, 고정 접촉자(1, 2)와 가동 접촉자(3) 사이 에 전자 반발력이 작용하여 가동 접촉자(3)가 개극하기 시작하고, 가동 접점(3a, 3b)이 고정 접점(1a, 2a)으로부터 개리(開離)한다. 동시에 개폐 기구부(12)가 트립 동작하여 가동 접촉자(3)를 개극 종단 위치를 향하여 구동한다.The overcurrent protection operation of the circuit breaker having the above-described configuration is well known, and when an overcurrent (short circuit current, etc.) flows in the distribution path, an electromagnetic repulsive force acts between the
또한, 이 개극 동작 과정에서는, 도 9에서 도시하는 바와 같이 제 1, 제 2 고정 접촉자(1, 2)의 고정 접점(1a, 2a)과 가동 접촉자(3)의 가동 접점(3a, 3b) 사이에 발호(發弧)한 2개의 아크(arc)가 도면중의 I로부터 Ⅱ로 신장하고, 전자 구동력을 받아서 소호 장치(4)로 압입된다. 이로써, 아크는 소호 장치(4)의 그리드판(4a)에 의해 분단되고 아크 전압이 높아짐과 함께, 냉각 효과도 가해져서 아크가 소멸하고, 과전류가 한류(限流) 차단되는 것은 주지하는 바이다. 게다가, 이 직렬 2점 절단 방식은 통상의 1점 절단 방식에 비하여 발생 아크의 아크 전압이 높게(2배) 되기 때문에, 높은 한류 차단 성능을 얻을 수 있다.Moreover, in this opening operation process, as shown in FIG. 9, between the
한편, 상기한 2점 절단 방식의 회로 차단기와는 별도로, 과전류의 통전시에 가동 접촉자에 작용하는 전자 반발력을 높인 자기 구동 수단으로서, 고정 접촉자의 접점부 주역(周域)을 둘러싸서 가동 접촉자(3)의 개극 방향으로 기립 연재하는 U자형의 자기(磁氣) 요크(magnetic yoke)를 마련한 구성의 회로 차단기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).On the other hand, apart from the circuit breaker of the two-point cutting method described above, as a magnetic drive means for increasing the electromagnetic repulsive force acting on the movable contactor when energizing overcurrent, the movable contactor surrounds the main portion of the contact portion of the fixed contactor ( The circuit breaker of the structure which provided the U-shaped magnetic yoke standing up and extending in the opening direction of 3) is known (for example, refer patent document 2).
이 구성에 의해, 전로(電路)의 단락 사고 등으로 고정 접촉자에 과전류가 흐르면 자기 요크에 자속(磁束)이 발생하고, 이 자속이 가동 접촉자에 작용하여 전자 반발력을 높인다. 이로써, 가동 접촉자의 개극 속도가 증가하여 차단 성능이 향상한다.With this configuration, when an overcurrent flows to the fixed contact due to a short circuit accident in the converter, magnetic flux is generated in the magnetic yoke, and the magnetic flux acts on the movable contact to increase the electron repelling force. As a result, the opening speed of the movable contact is increased to improve the breaking performance.
특허 문헌 1 : 일본국 특개평11-273536호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-273536
특허 문헌 2 : 일본국 특개평6-283090호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-283090
도 7, 도 8에서 기술한 2점 절단 방식의 회로 차단기에 관해, 그 전류 차단부에 배치한 제 1, 제 2의 고정 접촉자에 특허 문헌 2에 개시된 자기 요크를 조합시킴에 의해, 트립 동작시에 가동 접촉자의 개리 초기 속도가 빨라져서 차단 성능의 더한층의 향상이 기대된다.In the circuit breaker of the two-point cutting method described in Figs. 7 and 8, the magnetic yoke disclosed in
그래서, 발명자 등은 상기 전류 차단부의 제 1, 제 2 고정 접촉자에 자기 요크를 부설하여 차단 성능을 검증한 바, 고정 접촉자의 접점부를 좌우에서 둘러싸서 자기 요크를 추가 장비하면 절연성 확보의 면에서 다음 기재와 같은 과제가 생기는 것을 알았다. 즉, 도 8에 도시한 종래의 전류 차단부(자기 요크 없음)에서는, 회로 차단기를 소형 컴팩트하게 구성하기 위해, 각 극마다 좌우에 나열하여 배치한 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2) 사이를 절연 확보에 필요한 최소 간격으로 설정하고 있다.Therefore, the inventors have established magnetic yokes on the first and second fixed contacts of the current interruption unit to verify the breaking performance. It turned out that the same subject as a base material arises. That is, in the conventional current interrupter (no magnetic yoke) shown in Fig. 8, in order to configure the circuit breaker compactly and compactly, the first
이 경우에, 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2) 사이의 절연 거리(공간 거리, 연면(沿面) 거리)가 충분히 확보되지 않으면, 가동 접촉자(3)의 개극 이동의 도중에서 제 1과 제 2의 고정 접촉자의 사이가 절연 거리가 짧은 경로를 통하여 플래시 오버하고, 개극 동작의 시작 직후에 고정 접촉자(1, 2)의 접점과 교락형 가동 접촉자(3)의 접점 사이에 발호하여 신장한 2개의 아크가 고정 접촉자의 사이에 전류(轉流)하여, 가동 접촉자(3)를 경유하지 않고 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2)의 접점 사이가 아크로 직접 연결되어 버리게 된다. 이와 같 은 상태가 되면, 아크를 소호 장치(4)로 구동하여 분단, 냉각시킬 수 없고, 또한 직렬 2점 절단 기능도 작용하지 않게 되어 소정의 차단 성능을 발휘할 수 없게 된다.In this case, if the insulation distance (space distance, creepage distance) between the 1st fixed
그런데, 제 1, 제 2의 고정 접촉자(1, 2)에 대해 그 접점부를 좌우에서 포위하도록 U자형의 자기 요크를 고정 접촉자에 조립하면, 자기 요크의 측변부가 고정 접촉자의 측연(側緣)으로부터 좌우로 뻗어나오기 때문에, 종래 구조 그대로는 고정 접촉자(1와 2) 사이의 간격이 더욱 좁아져서 절연 거리가 축소한다. 이 때문에, 고정 접점의 사이에 상기한 아크 전류가 생기기 쉽게 된다. 또한, 이와 같은 아크의 전류를 방지하도록 좌우에 나열한 고정 접촉자(1와 2) 사이에 큰 간격(절연 거리)을 설정하면, 각 극의 전류 차단부가 점유하는 폭 치수가 커져서 회로 차단기의 소형 컴팩트화가 곤란하게 된다.By the way, when the U-shaped magnetic yoke is assembled to the fixed contactor so as to surround the contact portion from side to side with respect to the first and second
또한, 자기 요크(자성재)는, 전자 반발력의 증강 기능을 발휘시키기 위해, 고정/가동 접점 사이에 발호한 아크의 발호점이 자기 요크로 전류하지 않도록 고정 접점으로부터 절연 격리시킬 필요가 있다. 이 점에 관해, 상기한 특허 문헌 2에서는 차단기의 본체 케이스에 절연벽으로 둘러싸인 오목형상 함몰부를 형성하고 여기에 자기 요크를 수용 배치하여 고정 접촉자 사이를 절연 격리하도록 하고 있지만, 이 조립 구조에서는 본체 케이스의 형상이 복잡하게 되는 외에, 회로 차단기의 조립 공수도 증가하기 때문에 종래 구조에 대신하는 개선책이 요망된다.In addition, the magnetic yoke (magnetic material) needs to be insulated and isolated from the fixed contact so that the arcing point of the arc called between the fixed / movable contacts does not current with the magnetic yoke in order to exhibit the function of enhancing the electromagnetic repulsive force. In this regard, the above-described
또한, 도 8의 2점 절단 회로 차단기에서는, 가동 접촉자(3)의 개리에 수반하여 고정 접점(1a, 2a)과 교락형 가동 접촉자(3)의 가동 접점(3a, 3b) 사이로 신장 한 아크(2개)의 아크 전압이, 고정 접촉자(1)의 고정 접점(1a)과 고정 접촉자(2)의 고정 접점(2a) 사이에 직렬로 인가되게 된다. 이 아크 전압은 아크의 신장과 함께 높아지고, 가동 접촉자(3)의 모든 개리(全開離) 위치 부근에서 아크 길이가 최장이 된다. 이 때문에, 고정/가동 접점 사이에 신장하는 아크의 아크 전압이 좌우에 나열하는 고정 접촉자(1와 2) 사이의 절연 강도 이상이 되면, 고정 접점의 사이가 절연 파괴되어 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2)의 접점 사이가 아크로 직접 연결되어 버리고, 그 결과로서 2점 절단 회로 차단기의 차단 성능을 발휘할 수 없게 되는 문제가 있다.In addition, in the two-point cut-off circuit breaker of FIG. 8, with the opening of the
따라서 상기한 바와 같은 고정 접점의 사이에 아크가 전류한 거동을 방지하는데는, 고정/가동 접점 사이에 발생한 아크가 한류 차단에 필요한 아크 길이 이상으로 신장하기 전에 소호 장치측으로 전류시켜서 아크를 한류 소호 시킬 필요가 있다.Therefore, in order to prevent the arc current between the fixed contacts as described above, before the arc generated between the fixed and movable contacts extends beyond the arc length necessary for blocking the current limit, the arc is current-limited by the current to the extinguishing device side. There is a need.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은 상기 과제를 해결하고, 소형 컴팩트한 구성이며 높은 한류 차단 성능을 얻을 수 있도록 전류 차단부의 유닛 구조를 개량한 회로 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a circuit breaker in which the unit structure of the current interrupting unit is improved to solve the above problems, to obtain a compact and compact configuration, and to obtain a high current-limiting breaking performance. do.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 전류 차단부가 좌우 평행하게 나열하여 그 선단부에 고정 접점을 고착한 제 1 및 제 2의 고정 접촉자와, U자형 암의 선단에 가동 접점을 고착하여 상기 고정 접점에 대향시킨 회동식의 교락형 가동 접촉자와, 제 1 및 제 2의 각 고정 접촉자에 대응하여 가동 접촉자의 개극 이 동 경로의 전방에 배치한 소호 장치로 이루어지고, 상기 고정 접촉자, 소호 장치를 몰드 수지제의 유닛 조립 프레임에 탑재한 2점 절단 방식의 회로 차단기에 있어서,In order to achieve the above object, according to the present invention, the first and second fixed contactors in which the current interrupting units are arranged in parallel to the left and right and fixed to the front end thereof, and the movable contacts are fixed to the front end of the U-shaped arm. A rotation type entangled movable contactor opposed to the fixed contact, and an arc extinguishing device disposed in front of the opening movement path of the movable contact corresponding to each of the first and second fixed contacts; In the circuit breaker of the two-point cutting method which mounted the to the unit assembly frame made of mold resin,
상기 제 1 및 제 2 고정 접촉자의 선단부에, 고정 접촉자 도체 및 고정 접점을 좌우에서 포위하여 가동 접촉자의 개극 이동 방향으로 측변부가 기립 연재하는 U자형의 자기 요크를 배치하고, 고정 접촉자와 함께 유닛 조립 프레임에 탑재한다. 또한, 유닛 조립 프레임에는, 제 l의 고정 접촉자와 제 2의 고정 접촉자 사이로 갈라 들어가 가동 접촉자의 개극 이동 경로 전역으로 연재하여 제 1의 고정 접촉자와 제 2의 고정 접촉자의 사이를 격리하는 절연 배리어와, 상기 절연 배리어의 좌우 양측에 배치하여 제 1 및 제 2 고정 접촉자의 선단부에 마련한 상기 자기 요크의 좌우 측변부를 내측에서 덮는 절연재의 요크 커버를 마련한다(청구항 1).At the distal end of the first and second fixed contactors, a fixed contact conductor and a fixed contact are enclosed from the left and right, and a U-shaped magnetic yoke in which the side portions stand up in the opening movement direction of the movable contact is disposed, and the unit is assembled with the fixed contact. Mount on the frame. In addition, the unit assembly frame includes an insulating barrier that separates between the first fixed contact and the second fixed contact by splitting between the first fixed contact and the second fixed contact and extending throughout the opening movement path of the movable contact. And a yoke cover of an insulating material disposed on both left and right sides of the insulating barrier to cover the left and right side edge portions of the magnetic yoke provided at the front ends of the first and second fixed contacts (claim 1).
또한, 상기한 유닛 구조에서, 요크 커버, 소호 장치는 구체적으로 다음 기재와 같은 상태로 구성한다.In addition, in the unit structure described above, the yoke cover and the arc extinguishing device are specifically configured in the following state.
(1) 요크 커버는, 가동 접촉자의 개극 이동 경로에 따라 그 영역을 좌우에서 덮는 역U자형의 절연벽으로 구성하고, 그 좌우 측벽의 선단부를 자기 요크의 좌우 측변부의 내측에 감합(嵌合)한 다음, 전단(前端)을 소호 장치에 입구측에 연결하여 유닛 조립 프레임에 장착한다(청구항 2).(1) The yoke cover is composed of an inverted U-shaped insulating wall covering the region from side to side along the opening movement path of the movable contact, and the front end portions of the left and right side walls are fitted inside the left and right side portions of the magnetic yoke. Then, the front end is connected to the extinguishing device on the inlet side and mounted on the unit assembly frame (claim 2).
또한, 이 요크 커버는, 고정/가동 접점 사이에 발호한 아크의 열을 받아서 어블레이션 가스(ablation gas)를 용발(溶發)하는 유기 고분자재로 구성한다(청구항 3).Moreover, this yoke cover is comprised from the organic polymer material which receives the heat | fever of the arc which called between the fixed / movable contact points, and elutes ablation gas (claim 3).
(2) 소호 장치의 개극단측에는, 제 1, 제 2의 고정 접촉자와 개별적으로 대 응하는 좌우의 소호실에 걸치는 아크 전류판(轉流板)을 마련하고(청구항 4), 또한 이 아크 전류판에는 개극 종단 위치로 이동하여 온 가동 접촉자의 암 선단을 향하여 돌출하는 좌우 한 쌍의 아크 러너를 형성하고, 고정/가동 접점 사이에 발생한 아크가 가동 접촉자의 모든(全) 개리 위치 부근에서 아크 전류판에 전류시키도록 한다(청구항 5).(2) On the open end side of the arc extinguishing device, an arc current plate is provided on the left and right arc extinguishing chambers corresponding to the first and second fixed contacts separately (claim 4). The plate forms a pair of left and right arc runners projecting toward the arm tip of the movable contact that has moved to the open end position, and an arc generated between the fixed / movable contacts causes an arc current near all open positions of the movable contact. Allow the plate to current (claim 5).
상기한 구성에 의해, 다음 기재의 효과를 얻을 수 있다.By the above structure, the effect of the following description can be obtained.
(1) 유닛 조립 프레임에 마련한 절연 배리어를 끼우고, 그 좌우에 나열하는 제 1, 제 2의 고정 접촉자 및 각 고정 접촉자에 부설한 자기 요크의 사이, 및 각 고정 접촉자에 대응하는 교락형 가동 접촉자의 개극 이동 경로를 절연 격리함에 의해, 과전류의 차단 동작시에 고정/가동 접점 사이에 발호한 아크가 가동 접촉자의 개극 이동의 도중에 고정 접점측으로 전류하고, 제 1의 고정 접촉자와 제 2의 고정 접촉자의 사이가 직접 아크로 연결되는 것을 저지하여 신뢰성이 높은 절연 강도를 확보할 수 있다. 또한, 절연 배리어를 마련함으로써, 그 양측에 배치하는 고정 접촉자의 상호 간격을 작게 설정할 수 있다.(1) Interlocking type movable contactor which sandwiches the insulation barrier provided in the unit assembly frame, between the 1st, 2nd fixed contactor arranged to the left and right, and the magnetic yoke attached to each fixed contactor, and each fixed contactor. By isolating the opening movement path of the insulated arc, the arc that is fired between the fixed and movable contacts during the overcurrent breaking operation causes the current to move to the fixed contact side during the opening movement of the movable contact, so that the first fixed contact and the second fixed contact are By interfering with the direct arc between the can be secured high insulation strength. Moreover, by providing an insulation barrier, the mutual space | interval of the fixed contacts arrange | positioned at both sides can be set small.
(2) 또한, 요크 커버를, 가동 접촉자의 개극 이동 경로에 따라 상방으로 연재하는 역U자형의 절연벽으로 구성하고, 그 측벽의 하단측 선단부를 자기 요크의 내측에 감입(嵌入)하도록 함으로써, 요크 커버를 전류 차단부의 유닛 조립 프레임에 간단히 조립하여 자기 요크를 접점으로부터 절연 격리할 수 있다.(2) Furthermore, the yoke cover is composed of an inverted U-shaped insulating wall extending upward along the opening movement path of the movable contact, and the lower end of the side wall is inserted into the magnetic yoke, The yoke cover can be simply assembled to the unit assembly frame of the current interrupter to isolate the magnetic yoke from the contacts.
그리고, 이 요크 커버를, 아크 열을 받아서 어브레이전 가스를 용발하는 유 기 고분자재로 구성함으로써, 전류 차단시에 요크 커버가 세극(細隙) 소호벽으로서 기능하여 한류 차단 성능을 보다 한층 높일 수 있다.In addition, the yoke cover is made of an organic polymer material that receives arc heat and evaporates the ablation gas, so that the yoke cover functions as a slit-small arc wall at the time of current interruption, further enhancing the current-limiting breaking performance. Can be.
(3) 또한, 제 1 및 제 2의 고정 접촉자에 대응하는 소호 장치에 관해, 그 개극단측에 좌우의 소호실에 걸치는 아크 전류판을 마련하여 고정/가동 접점 사이에 생긴 아크를 가동 접촉자로부터 소호 장치의 아크 전류판측으로 전류시킴에 의해, 이 아크 전류판을 중계점(中繼点)으로 하여 제 1, 제 2의 고정 접촉자 사이로 신장하는 아크를 그리드판에서 분단하여 한류 소호시킬 수 있다.(3) In addition, in the arc extinguishing device corresponding to the 1st and 2nd fixed contactor, the arc current board which spreads to the left and right arc-extinguishing chambers is provided in the opening end side, and the arc which generate | occur | produced between the fixed / movable contacts is moved from a movable contactor. By current flows toward the arc current plate side of the arc extinguishing device, arcs extending between the first and second fixed contacts can be divided into grid current arcs by using the arc current plate as a relay point.
게다가, 아크의 전류 후는 가동 접촉자로 아크 전류가 흐르지 않게 되기 때문에, 아크 발호에 의한 가동 접점의 손모량(損耗量)을 낮게 할 수 있다.In addition, since the arc current does not flow to the movable contact after the arc current, the amount of wear of the movable contact due to arc arcing can be reduced.
이상과 같이, 본 발명의 구성에 의해 토털적으로 소형 컴팩트한 구성이며 차단 성능이 높은 회로 차단기를 제공할 수 있다.As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to provide a circuit breaker having a totally compact and compact configuration and high breaking performance.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도 1 내지 도 6에 도시하는 실시예에 의거하여 설명한다. 또한, 도 1은 전류 차단부의 조립 유닛 구조를 도시하는 분해 사시도, 도 2는 유닛 조립 상태의 외관도, 도 3(a), (b)는 유닛 조립 프레임에 고정 접촉자, 자기 요크의 부품을 조립한 상태의 측면도, 및 평면도, 도 4(a) 내지 (d)는 유닛 조립 프레임에 소호 장치, 자기 요크, 요크 커버를 조립한 상태에서의 측면도, 평면도, 단면도, 및 화살표로 본 X-X 단면도, 도 5는 제 1, 제 2의 고정 접촉자와 교락형 가동 접촉자의 배치 사시도, 도 6은 전류 차단시에 고정/가동 접점 사이에 신장한 아크가 소호 장치측으로 전류하는 과정을 도시한 동작 설명도이고, 도 8에 대응하는 부재에는 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on the Example shown to FIGS. 1-6. 1 is an exploded perspective view showing the assembling unit structure of the current interrupting unit, FIG. 2 is an external view of the unit assembling state, and FIGS. 4A and 4D are a side view, a plan view, a sectional view, and an XX cross-sectional view as seen from an arrow, in a state in which a extinguishing device, a magnetic yoke and a yoke cover are assembled into a unit assembly frame. 5 is a perspective view of arrangement of the first and second fixed contacts and the entanglement movable contacts, FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing a process in which an arc extending between the fixed / movable contacts and the current flows to the arc extinguishing device side when the current is interrupted; The same reference numerals are given to members corresponding to FIG. 8, and description thereof is omitted.
우선, 도 1에서, 8은 몰드 수지제의 유닛 조립 프레임이고, 이 유닛 조립 프레임(8)에 제 1, 제 2의 고정 접촉자(1, 2), 소호 장치(4), 고정 접촉자(1, 2)의 접점부에 부설한 자기 요크(6), 및 요크 커버(9)의 각 부품을 탑재하고, 도 2에서 도시하는 바와 같은 전류 차단부의 유닛(7)을 조립 구성하고 있다.First, in Fig. 1, 8 is a unit assembly frame made of mold resin, and the
여기서, 자기 요크(6)는 자성판을 U자형으로 절곡 가공한 것으로서, 그 좌우에 기립하는 측변부를 위로 향하게 하여 고정 접점(1a, 2a)을 좌우에서 둘러싸도록 고정 접촉자(1, 2)의 저면측에 겹친다. 그리고, 도 3에서 도시하는 바와 같이 고정 접촉자(1, 2)를 유닛 조립 프레임(8)에 장착한 상태에서, 고정 접촉자(1, 2)와 유닛 조립 프레임(8) 사이에 끼워 지지하여 소정 위치로 지지하고 있다. 또한, 도면중에서 1b, 2b는 고정 접촉자(1, 2)의 선단에 형성한 아크 러너, 1c는 전원측 단자이다.Here, the
또한, 상기 유닛 조립 프레임(8)의 중앙에는 전후 방향으로 연재하는 충립형상(衝立狀)의 절연 배리어(8a)가 형성되어 있다. 이 절연 배리어(8a)는, 벽의 하단부가 도 3에서 도시하는 바와 같이 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2) 사이로 갈라 들어가 상방으로 늘어나고, 후단이 후기하는 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로의 영역까지 늘어나 있다.Moreover, the filling
한편, 소호 장치(4)는, 제 1의 고정 접촉자(1), 제 2의 고정 접촉자(2)와 개별적으로 대응하는 좌우의 소호실로 구획되어 있고, 그 측벽의 사이에는 상하단에 그리드판(4a)을 배열하고, 또한 최상단에는 좌우의 소호실의 사이에 걸치는 아크 전류판(4b)을 구비하고 있다. 또한, 이 아크 전류판(4b)에는 후기하는 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로로 향하여 돌출하는 좌우 한 쌍의 아크 러너(4b-1)가 형성되어 있다.On the other hand, the extinguishing
이 소호 장치(4)는, 유닛 조립 프레임(8)의 절연 배리어(8a)를 상방에서 걸치도록 하여 조립하고, 그 좌우의 소호실을 각각 고정 접촉자(1, 2)의 선단에 형성한 아크 러너(1b, 2b)의 상방에 대향 위치시키고 있다.This
다음에, 요크 커버(9)의 구조, 및 조립 순서에 관해 기술한다. 이 요크 커버(9)는, 도시하는 바와 같이 좌우 측벽이 상하 방향으로 연재하는 단면 역U형의 몰드 수지 성형품으로 구성되고, 그 좌우 측벽의 선단부(하단측)의 외표면에는 자기 요크(6)의 측변부에 대응한 형상의 오목부(9a)가 형성되어 있다. 또한, 요크 커버(9)의 높이 치수는 가동 접촉자(3)의 모든 개리 위치에 대응하고, 속길이(奧行) 치수는 요크 커버의 측벽에 의해 가동 접촉자의 개극 이동 경로를 좌우에서 덮도록 정하고 있다.Next, the structure of the
이 요크 커버(9)는, 다음 기재와 같은 순서로 유닛 조립 프레임(8)에 장착된다. 즉, 상기한 고정 접촉자(1, 2), 자기 요크(6), 및 소호 장치(4)를 유닛 조립 프레임(8)에 부착한 조립 단계에서, 그 절연 배리어(8a)의 좌우 양측에 2조(組)의 요크 커버(9)를 상방에서 장착한다. 이때에 요크 커버(9)의 측벽 선단부에 형성한 오목부(9a)를 자기 요크(6)의 위치에 맞추어, 위를 향하여 기립하는 요크 측변부의 내측에 커버 측벽을 삽입하여 유닛 조립 프레임(8)에 장착 지지시킨다.This
이 조립 상태(도 4(a) 내지 (d) 참조)에서는, 요크 커버(9)의 좌우 측벽이 자기 요크(6)의 측변부를 내측에서 덮고, 여기에 배치되는 고정 접촉자(1, 2) 및 가동 접촉자(3)의 접점 사이를 절연 격리하고 있다. 또한, 요크 커버(9)의 전단(前端)은 소호 장치(4)의 입구측에 맞대고, 좌우의 소호실과 요크 커버(9)의 내(內)공간이 전후로 이어지도록 배치하고 있다.In this assembled state (refer to FIG. 4 (a)-(d)), the left and right side walls of the
상기한 구성으로 이루어지는 전류 차단부의 조립 유닛(7)은, 도 7에 도시한 종래의 회로 차단기와 마찬가지로 본체 케이스(1)의 저부측에 장착하고, 개폐 기구부(12)에 연계하여 본체 케이스에 조립한 가동 접촉자(3)를 고착 접촉자(1, 2)의 상방에 대향 배치시킨다. 도 5는 이 조립 상태에서의 고정 접촉자(1, 2)와 가동 접촉자(3) 라는 배치를 도시하고 있다.The assembling
상기 구성에 의한 전류 차단 동작은, 도 8, 도 9에서 기술한 종래 구조와 기본적으로 마찬가지이고, 배전로에 과전류(단락 전류 등)가 흐르면, 고정 접촉자(1, 2)와 가동 접촉자(3) 사이에 전자 반발력이 작용하여 가동 접촉자(3)가 개극하기 시작하고, 가동 접점(3a, 3b)이 고정 접점(1a, 2a)으로부터 개리한다. 동시에 개폐 기구부(12)가 트립 동작하여 가동 접촉자(3)를 개극 종단 위치를 향하여 구동한다.The current interruption operation according to the above configuration is basically the same as the conventional structures described with reference to Figs. 8 and 9, and when an overcurrent (short circuit current, etc.) flows through the distribution path, the fixed
이 경우에, 도시한 실시 예에서는 가동 접촉자(1, 2)의 접점부에는 자기 요크(6)가 추가 장비되어 있다. 이로써, 고정 접촉자(1, 2)에 과전류가 흐르면 자기 요크(6)에 발생한 자속이 가동 접촉자(3)에 작용하여 전자 반발력을 강화하고, 가동 접촉자(3)의 개극 속도를 높인다.In this case, in the illustrated embodiment, the
또한, 가동 접촉자(3)의 개리에 수반하여 고정 접촉자(1, 2)의 고정 접점(1a, 2a)과 교락형 가동 접촉자(3)의 가동 접점(3a) 사이에는 아크가 발호하고, 가동 접촉자(3)의 개극 이동에 수반하여 아크가 신장하여 아크 전압도 증가한다. 이 경우에, 도시한 실시예의 구성에서는, 좌우에 나열하는 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2) 사이, 및 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로가 유닛 조립 프레임(8)에 형성한 절연 배리어(8a)에 의해 절연 격리되어 있다. 또한, 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로도 절연재의 요크 커버(9)로 좌우에서 덮이고, 고정 접촉자(1와 2)의 사이에는 가동 접촉자(3)의 이동 경로를 포함한 영역에서 충분한 절연 강도가 확보되어 있다. 따라서 고정/가동 접점 사이에 신장한 아크가 가동 접촉자(3)의 개극 이동의 도중에 고정 접점측으로 전류하여, 고정 접촉자(1와 2)가 직접 아크로 연결되는 상태가 되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.Moreover, with the opening of the
그리고, 가동 접촉자(3)가 모든 개리 위치의 근처까지 개극 이동하면, 고정/가동 접점 사이로 신장한 아크는, 도 6에서 도시하는 바와 같이 가동 접촉자(3)의 암 선단에서 소호 장치(4)에 마련한 아크 전류판(4b)으로 전류한다. 이 경우에 아크 전류판(4b)에는 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로를 향하여 아크 러너(4b-1)가 돌출하여 있기 때문에, 아크(arc)가 가동 접촉자(3)로부터 아크 전류판(4b)으로 스무스하게 전류한다. 또한, 고정 접촉자측에서는, 아크(arc)의 발호점이 고정 접점(1a)으로부터 선단의 아크 러너(1b)로 이동한다.And when the
이로써, 아크는 가동 접촉자(3)의 개극 이동 경로측으로부터 소호 장치(4)로 끌려 들어가고, 좌우의 소호실에 걸쳐서 최상단에 배치한 아크 전류판(4b)을 중계하여 제 1의 고정 접촉자(1)와 제 2의 고정 접촉자(2) 사이로 신장한 아크가 그리드판(4a)의 사이로 분단되고, 그 한류 작용에 의해 소호에 이른다.As a result, the arc is drawn into the
이와 같이, 가동 접촉자(3)의 개극 동작으로 고정/가동 접점 사이에 발호, 신장한 아크를 가동 접촉자(3)의 개극 종단 위치 부근에서 가동 접점(3a)으로부터 소호 장치(4)의 아크 전류판(4b)으로 전류시킴에 의해, 이 아크 전류판(4b)을 중계점으로 하여 제 1, 제 2의 고정 접촉자(1, 2) 사이에 2개의 아크가 좌우의 소호실 내에서 신장하고, 소호 장치의 그리드판(4a)에 의해 분단되어 한류 작용을 받는다. 또한, 아크 길이는 아크 전류판(4b)과 고정 접촉자(1, 2) 사이의 거리 범위로 수속되기 때문에, 그 아크 전압의 상승도 자연스럽게 한류 차단 능력에 걸맞는 값으로 된다Thus, the arc current plate of the arc-extinguishing
따라서, 아크 전압의 과대한 상승으로 고정 접촉자의 사이가 절연 파괴될 우려는 없다. 또한, 이 아크 전류(轉流)에 의해 가동 접촉자(3)에는 아크 전류(電流)가 흐르지 않게 되기 때문에, 가동 접점(3a)의 손모량을 저감하여 접점의 수명이 향상한다.Therefore, there is no possibility that the breakdown of insulation between the fixed contacts will occur due to excessive rise of the arc voltage. In addition, since the arc current does not flow to the
또한, 본 발명의 응용 실시예로서, 상기 요크 커버(9)를 폴리아미드계 수지 등의 유기 고분자재로 구성하면, 전류 차단시에 고정/가동 접점 사이에 발호, 신장한 아크 열을 받아서 요크 커버(9)의 벽면으로부터 소호성의 어브레이션 가스가 발생한다. 이로써, 요크 커버(9)가 세극 소호벽으로서 기능하게 되어 회로 차단기의 한류 차단 성능을 보다 한층 높일 수 있다. In addition, as an application embodiment of the present invention, when the
도 1은 전류 차단부의 유닛 조립 구조를 도시하는 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing the unit assembly structure of the current interrupting unit;
도 2는 도 1의 유닛 조립 상태의 외관도2 is an external view of a unit assembled state of FIG.
도 3은 도 1의 유닛 조립 프레임에 고정 접촉자, 자기 요크의 부품을 조립한 조립 상태를 도시하는 도면으로, (a), (b)는 각각 측면도, 및 평면도,3 is a view showing an assembled state in which the fixed contactor and the parts of the magnetic yoke are assembled to the unit assembly frame of FIG. 1, wherein (a) and (b) are side views and plan views, respectively;
도 4는 도 1의 유닛 조립 프레임에 소호 장치, 자기 요크, 요크 커버를 조립한 조립 상태를 도시하는 도면으로, (a) 내지 (c)는 각각 측면도, 평면도, 단면도, (d)는 (b)의 화살표로 본 X-X 단면도FIG. 4 is a view showing an assembled state in which the extinguishing device, the magnetic yoke and the yoke cover are assembled to the unit assembly frame of FIG. XX section view as arrow of
도 5는 도 1의 유닛에서의 제 1, 제 2의 고정 접촉자와 교락형 가동 접촉자의 배치를 도시하는 사시도5 is a perspective view showing the arrangement of the first and second fixed contacts and the entanglement movable contacts in the unit of FIG.
도 6은 도 1의 전류 차단시에 고정/가동 접점 사이에 신장한 아크가 가동 접촉자로부터 소호 장치로 전류하는 과정을 도시하는 동작 설명도FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing a process in which an arc extended between a fixed / movable contact and a current from the movable contact to the extinguishing device at the time of interrupting the current of FIG.
도 7은 종래의 2점 절단 회로 차단기의 전체 구성도7 is an overall configuration diagram of a conventional two-point cutting circuit breaker
도 8은 도 7에서의 전류 차단부의 구성 사시도FIG. 8 is a perspective view of a configuration of the current blocking unit of FIG. 7; FIG.
도 9는 도 8의 전류 차단부에서 고정/가동 접점 사이에 생긴 아크의 거동을 도시하는 한류 차단 동작의 설명도9 is an explanatory diagram of a current-limiting breaking operation showing the behavior of an arc generated between the fixed and movable contacts in the current interrupting portion of FIG. 8;
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1 : 제 1의 고정 접촉자1: the first fixed contact
1a : 고정 접점1a: fixed contact
2 : 제 2의 고정 접촉자2: the second fixed contact
2a : 고정 접점2a: fixed contact
3 : 교락형 가동 접촉자3: entanglement movable contactor
3a : 가동 접점3a: movable contact
4 : 소호 장치4: arc extinguishing device
4 : 소호 그리드판4: SOHO grid plate
4b : 아크 전류판4b: arc current plate
4b-1 : 아크 러너4b-1: Arc Runner
6 : 자기 요크6: magnetic yoke
7 : 전류 차단부의 조립 유닛7: assembly unit of current interrupting unit
8 : 유닛 조립 프레임8: unit assembly frame
8a : 절연 배리어8a: insulation barrier
9 : 요크 커버9: yoke cover
9a : 오목부9a: recess
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