KR20150089735A - 절연 배리어가 내장된 소형차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연 배리어가 내장된 소형차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이 조절이 가능하여 연면거리를 조절할 수 있는 절연 배리어가 내장된 소형차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기는 정면 또는 배면에 삽입부가 형성되는 외함; 및 판상으로 형성되며, 상기 삽입부에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 절연 배리어;를 포함하며, 상기 절연 배리어가 상기 외함으로부터 측면으로 돌출되는 길이에 따라 상간 연면거리가 증대되는 것을 특징으로 한다.

Description

절연 배리어가 내장된 소형차단기 {Miniature Circuit Breaker with Insulation Barrier}

본 발명은 절연 배리어가 내장된 소형차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이 조절이 가능하여 연면거리를 조절할 수 있는 절연 배리어가 내장된 소형차단기에 관한 것이다.

일반적으로 회로차단기는 송,변전이나 전기회로 등에서 부하를 개폐하거나 접지 혹은 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 기기를 말한다. 즉, 회로차단기는 사용자 조작에 의해 전기 선로를 개로(OFF) 또는 폐로(ON) 상태로 전환 시키며, 선로에 과부하 및 단락사고가 발생하였을 때 회로를 차단하여 부하기기 및 선로를 보호하는 전기기기이다.

이러한 회로차단기에 있어서 가장 중요한 것 중의 하나가 절연성능이다. 절연성능은 설치시에는 작업자의 안전을 위해서 또 운전시에는 상간 정상적인 작동을 위하여 안정적으로 유지되어야 한다.

이를 위해 차단기 관련 국제 규격에서는 절연거리를 규정하여, 제품 설계시 적용할 수 있도록 하였다. 여기서 절연거리는 공간거리(Through air)와 연면거리(Over surface)로 나뉘는데, 그 기준은 차단기가 설치 및 운전되는 전압의 크기에 따라 다르며, 통상 전압이 높을수록 두개의 절연거리는 길어 진다. 특히, 미국 규격인 UL489에는 전압에 따른 절연거리의 기준이 규정되어 있는 것으로 차단기의 외관 기준이 엄격하게 정해져 있다. 이 기준에 의해 각 상간에는 최소의 연면거리와 최소의 공간거리가 정해진다.

따라서, 위와 같은 절연거리를 충족시키기 위하여 차단기에는 전압에 따라 적합한 길이의 절연 베리어가 구비되어야 한다. 여기서, 전압은 0~130V, 131V~300V, 301V~600V 등 크게 3가지로 구분되며, 이를 위해 차단기 제조사는 각 전압에 따른 절연 베리어를 별도로 구비하여 차단기 본체에 탈부착 또는 일체형으로 구현하여 절연거리를 확보하고 있다.

도 1에 종래기술에 따른 소형차단기로서 절연 배리어가 구비되지 않은 차단기가 도시되어 있다. 도 1의 차단기는 몰드 외함(1), 차단기를 On-off하기 위한 핸들(3), 부하 또는 전원에 전선을 접속하기 위한 터미널(4), 터미널(4)에 삽입된 전선을 고정하기 위한 스크류(5) 등으로 구성된다.

도 2는 종래기술에 따른 소형차단기로서 일체형 절연 배리어가 구비된 차단기가 도시되어 있다. 도 1의 차단기와는 달리 외함(1)의 양측 터미널(4) 부에 각각 일체형으로 연장 형성된 절연 배리어(6)가 구비되어 있다..

도 3은 종래기술에 따른 소형차단기로서 착탈형 절연 배리어가 구비된 차단기가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 차단기에서 절연 배리어가 탈거된 상태가 도시되어 있다. 차단기의 외함(1)에는 터미널(4) 부의 양측에 삽입홈(1a)이 각각 형성되어 있고, 절연 배리어(7)의 내측면에는 양측에 삽입돌기(7a)가 형성되어 있다. 따라서, 삽입돌기(7a)가 삽입홈(1a)에 끼워짐으로써 절연 배리어(7)가 외함(1)에 결합될 수 있도록 되어 있다. 외함(1)과 절연 배리어(7)의 하부에도 삽입홈(1b)과 삽입돌기(7b)가 형성될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 소형차단기와 유사한 선행기술로 미국특허 US 7,041,921호 'Switching Device'와 US 8,044,312호 'Electrical Service Device with Depressions for increasing Air Gaps and Leakage Paths'를 참조할 수 있다.

종래기술에 따른 절연 베리어가 구비된 소형차단기에 있어서, 일체형 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 경우에는 절연거리가 고정되어 있다는 문제점이 있다. 따라서 전압별로 별도로 외함을 제작하여야 하는 불편함이 있다. 또한, 착탈형 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 경우에 있어서는 전압에 따라 다른 절연 배리어를 빼고 끼워야 하는 불편함이 있으며, 분리 보관에 따른 분실의 위험도 있다. 두 경우에 있어서 모두 여러 세트를 마련하여야 하므로 제작비용이 크다는 문제점도 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 일체형이되 전압에 따라 절연거리를 조절할 수 있는 절연 배리어가 구비된 소형차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기는 정면 또는 배면에 삽입부가 형성되는 외함; 및 판상으로 형성되며, 상기 삽입부에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 절연 배리어;를 포함하며, 상기 절연 배리어가 상기 외함으로부터 측면으로 돌출되는 길이에 따라 상간 연면거리가 증대되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 삽입부의 상,하부에는 슬라이딩 홈이 형성되고 상기 절연 배리어의 상,하부에는 상기 슬라이딩 홈에 끼워지는 날개부가 형성되어, 상기 슬라이딩 홈에 상기 날개부가 끼워질 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부의 상부 또는하부에는 구분돌기가 각각 형성되고, 상기 절연 배리어의 상부 또는 하부에는 상기 구분돌기가 끼워질 수 있는 구분홈이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부의 깊이는 상기 절연 배리어의 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 날개부를 제외한 절연 배리어의 폭, 높이, 두께는 상기 삽입부의 폭, 높이, 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 절연 배리어의 정면 중 일부에는 사용자가 손으로 잡기 용이하도록 널링면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기에 의하면 절연 배리어가 차단기 본체에 일체형으로 형성되어 사용이 용이해지는 효과가 있다.

또한, 절연 배리어가 가변형이므로 전압에 따라 적합한 길이로 조절하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 절연 배리어를 여러 세트로 마련할 필요가 없게 되어 제작비용이 감소하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 소형차단기로서 절연 배리어가 구비되지 않은 차단기가 도시되어 있다.
도 2는 종래기술에 따른 소형차단기로서 일체형 절연 배리어가 구비된 차단기가 도시되어 있다.
도 3은 종래기술에 따른 소형차단기로서 착탈형 절연 배리어가 구비된 차단기가 도시되어 있다.
도 4는 도 3의 차단기에서 절연 배리어가 탈거된 상태가 도시되어 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 사시도이다.
도 6은 도 7에서 절연 배리어가 제거된 상태가 도시되어 있다.
도 7은 절연 배리어의 (a) 정면사시도, (b) 배면사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 작동상태도로서 절연거리가 늘어난 경우의 상태가 도시되어 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 작동상태도로서 절연거리가 최대로 늘어난 경우의 상태가 도시되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기는 정면(12) 또는 배면(13)에 삽입부(17)가 형성되는 외함(10); 및 판상으로 형성되며, 상기 삽입부(17)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 절연 배리어(20);를 포함하며, 상기 절연 배리어(20)가 상기 외함(10)으로부터 측면으로 돌출되는 길이에 따라 상간 연면거리가 증대되는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 사시도이다. 도 6에는 도 7에서 절연 배리어가 제거된 상태가 도시되어 있고, 도 7은 절연 배리어의 (a) 정면사시도, (b) 배면사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

외함(10)은 소형차단기의 전체적인 외형을 이루며, 차단기의 on-off 작동을 수행하는 구성부품을 내장하게 된다. 외함(10)은 합성수지 등으로 형성될 수 있다.

설명의 편의상 외함(10)을 형상적으로 구분하여 중앙부에 높게 형성된 중앙몸체(11)와 양측면에 낮게 형성된 측면몸체(15)로 나누어 칭하기로 한다. 한편, 면에 따른 구분에 있어서는 도면상 앞에 도시되어 있는 면을 정면(12)이라 하고, 뒷면을 배면(13), 측면 중에서 중앙몸체(11)에 속하는 부분을 상부측면(14), 측면몸체(15)에 속하는 부분을 하부측면(16)이라 칭하기로 한다.

이하, 배면(13)에 형성되는 구성요소는 정면(12)에 형성되는 구성요소에 면대칭으로 형성되므로, 특별히 언급하지 않는 한 정면(12) 부분의 구성요소에 대하여만 설명하기로 한다.

도 5에 하나의 상에 대한 소형차단기가 도시되어 있다. 2상인 경우에는 이와 같은 차단기가 정면(12) 또는 배면(13)에 나란히 두 개 붙어서 소형차단기를 이루게 되며, 3상의 경우에는 마찬가지로 이와 같은 차단기가 정면(12) 또는 배면(13)에 나란히 세 개 붙어서 소형차단기를 이루게 된다.

정면(12)(또는 배면(13), 이하 같다.)의 양측부에 소정면적으로 삽입부(17)가 각각 형성된다. 즉, 정면(12)의 양측부에 각각 장방형의 삽입부(17)가 서로 대칭적으로 형성된다. 삽입부(17)의 폭은 정면(12)의 측단부로부터 내측으로 소정길이로 형성된다. 일례로 측면몸체(15)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다. 삽입부(17)의 높이는 측면몸체(15)의 상단부로부터 소정길이 이격한 지점부터 하단부로부터 소정길이 이격한 지점에 이르는 길이로 형성된다. 이에 따라, 삽입부(17)를 이루는 측벽은 'ㄷ'자형으로 형성된다. 한편, 삽입부(17)의 깊이는 후술하는 절연 배리어(20)의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. 이로써, 절연 배리어(20)가 완전히 닫혀졌을 때는 정면(12)과 동일한 평면으로 연결된다.

삽입부(17)의 상,하부에는 각각 길이방향을 따라 슬라이딩 홈(18)이 형성된다. 슬라이딩 홈(18)은 하부측면(16) 방향으로는 개방되어 있다. 따라서, 절연 배리어(20)를 하부측면(16) 측에서 내측으로 삽입할 수 있게 된다.

또한, 상기 삽입부(17)의 상부 또는 하부에는 구분돌기(19)가 형성된다.

절연 배리어(20)는 전체적으로 장방형의 판상으로 형성된다. 절연 배리어(20)는 합성수지 재질로 형성될 수 있으며, 외함(10)의 재질과 같은 재질로 이루어질 수 있다.

절연 배리어(20)의 상,하부에는 폭을 따라 날개부(21)가 각각 돌출 형성된다. 날개부(21)는 상기 슬라이딩 홈(18)에 끼워질 수 있는 크기로 형성된다. 날개부(21)의 배면측은 단일평면을 이루고, 날개부(21)의 정면측은 단턱을 이루게 된다. 절연 배리어(20)는 날개부(21)가 슬라이딩 홈(18)에 끼워짐에 따라 슬라이딩 가능하게 상기 외함(10)에 결합된다. 절연 배리어(20)에서 날개부(21)를 제외한 크기는 삽입부(17)의 크기와 같다. 즉, 날개부(21)를 제외한 절연 배리어(20)의 폭, 높이, 두께는 삽입부(17)의 폭, 높이, 두께와 같게 형성된다. 따라서, 절연 배리어(20)가 슬라이딩 홈(18)을 따라 완전히 삽입된 경우에는 도 5와 같이 외함(10)의 하부측면(16)과 절연 배리어(20)의 측면(23)이 일치하게 된다.

절연 배리어(20)의 상부 또는 하부에는 상기 구분돌기(19)가 끼워질 수 있는 구분홈(22)이 다수 개 형성된다. 도 7에 새 개의 구분홈(22a, 22b, 22c)으로 이루어진 절연 배리어(20)가 도시되어 있다. 다수 개의 구분홈(22a, 22b, 22c) 중에서 어느 하나의 구분홈을 구분돌기(19)에 끼움으로써 절연 배리어(20)가 외함(10)의 하부측면(16)에서 돌출되는 길이를 일정하게 특정할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 특정 전압에 요구되는 절연거리에 적합하도록 절연 배리어(20)가 하부측면(16)으로부터 돌출되는 길이(예를 들어, 도 9의 'd')에 맞는 구분홈(22)을 형성할 수 있다. 각 구분홈(22a, 22b, 22c)의 아래에는 해당하는 전압을 표시할 수 있다.

절연 배리어(20)의 정면부 중앙에는 소정 면적으로 널링부(24)가 형성될 수 있다. 절연 배리어(20)의 정면부 중앙에 널링부(24)가 형성됨에 따라 사용자가 절연 배리어(20)를 미끄러지지 않고 용이하게 잡고 당기거나 밀 수 있다.

도 5, 도 8, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기의 작용에 대하여 설명하기로 한다. 도 5에 도시된 예는 구분돌기(19)가 구분홈(22a)에 끼워져 있는 것으로 절연 배리어(20)가 완전히 닫힌 상태에 있다. 이 경우에는 절연거리가 가장 짧게 형성된다. 낮은 전압의 경우에 적용 가능하게 된다. 이를테면, 1~130V의 전압에 사용할 수 있다.

도 6에 도시된 예는 구분돌기(19)가 구분홈(22b)에 끼워져 있는 것으로 절연 배리어(20)가 일정길이만큼 하부측면(16)의 외측으로 돌출된 상태에 있다. 이 경우에는 도 5의 예에 비하여 절연거리가 증대된다. 중간 정도의 전압에 적용 가능하게 된다. 이를테면, 131~300V의 전압에 사용할 수 있다.

도 7에 도시된 예는 구분돌기(19)가 구분홈(22c)에 끼워져 있는 것으로 절연 배리어(20)가 'd'만큼 하부측면(16)의 외측으로 돌출된 상태에 있다. 이 경우에 절연거리는 최대로 증대된다. 이를테면, 301~600V의 전압에 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절연 배리어가 구비된 소형차단기에 의하면 절연 배리어(20)가 차단기 외함(10)에 일체형으로 형성되어 사용자가 절연 배리어(20)를 분실하거나 갈아끼울 필요없이 용이하게 변환작업을 수행할 수 있게 된다.

또한, 절연 배리어(20)가 가변형이므로 전압에 따라 적합한 길이로 조절하여 사용할 수 있게 된다.

한편, 절연 배리어(20)를 여러 세트로 마련할 필요가 없으므로 제작비용도 감소하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

10 외함 11 중앙몸체
12 정면 13 배면
14 상부측면 15 측면몸체
16 하부측면 17 삽입부
18 슬라이딩 홈 19 구분돌기
20 절연 배리어 21 날개부
22 구분홈 23 측면
24 널링부

Claims (6)

1. 정면 또는 배면에 삽입부가 형성되는 외함; 및
   판상으로 형성되며, 상기 삽입부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 절연 배리어;를 포함하며,
   상기 절연 배리어가 상기 외함으로부터 측면으로 돌출되는 길이에 따라 상간 연면거리가 증대되는 것을 특징으로 하는 절연 배리어가 구비된 소형차단기.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 삽입부의 상,하부에는 슬라이딩 홈이 형성되고 상기 절연 배리어의 상,하부에는 상기 슬라이딩 홈에 끼워지는 날개부가 형성되어, 상기 슬라이딩 홈에 상기 날개부가 끼워질 수 있는 것을 특징으로 하는 절연 배리어가 구비된 소형차단기.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 삽입부의 상부 또는 하부에는 구분돌기가 형성되고, 상기 절연 배리어의 상부 또는 하부에는 상기 구분돌기가 끼워질 수 있는 구분홈이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 절연 배리어가 구비된 소형차단기.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 삽입부의 깊이는 상기 절연 배리어의 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 절연 배리어가 구비된 소형차단기.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 날개부를 제외한 절연 배리어의 폭, 높이, 두께는 상기 삽입부의 폭, 높이, 두께와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 절연 배리어가 구비된 소형차단기.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 절연 배리어의 정면 중 일부에는 사용자가 손으로 잡기 용이하도록 널링면이 형성되는 것을 특징으로 하는 절연 배리어가 구비된 소형차단기.

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