KR890002187B1 - 다극형 회로 차단기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다극형 회로 차단기

제1도는 종래의 다극형 회로 차단기의 구성개요를 일례로 하여 도시한 선도.

제2도 및 제3도는 본 발명 다극형 회로 차단기의 N극에 있어서의 구성일례를 각각 개로상태 및 폐로상태로 도시한 선도.

제4(a)도, 제4(b)도 및 제4(c)도는 본 발명 다극형 회로 차단기의 주극 및 N극에 있어서의 개폐동작시의 상호관계를 투입과정 순으로 도시한 설명용의 모형도.

제5(a)도는 그 N극에 있어서의 개폐기구를 간략화 하여 도시한 모형도.

제5(b)도는 그 개폐기구의 동작을 궤적으로 표시한 선도.

제6(a)도 및 제7(a)도는 본 발명의 각각 다른 실시예로서 다른 형상의 안내홈을 가진 N극의 개폐기구를 간략화 하여 도시한 모형도.

제6(b)도 및 제7(b)도는 제6(a)도 및 제7(a)도의 개폐기구의 동작을 궤적으로 각각 표시한 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 접촉자 1A : 고정 접점

2,2',3,3' : 가동 접촉자 2A,3A : 가동 접점

4 : 조작핸들 5 : 주스프링

6 : 토글링크 7 : 가동 접촉자 호울더

7A~7G : 궤적위치 8 : 회동축

8A : 회동중심 11 : 링크 호울더

12 : 호울더핀 12A~12G : 회동궤적위치

13,15 : 링크부재 13A : 축선

14 : 접동핀 14A~14G : 궤적위치

16 : 사이드브래킷 17,17A,17B : 안내홈

18 : 연결핀 19 : 고정핀

19A : 회동중심 20 : 접촉스프링

21 : 라이드선 22A : 케이스

28B : 케이스 커버 S : 회동지점

본 발명은 다극형 회로 차단기에 관한 것으로, 특히 일극이 중성선의 개폐에 사용되는 중성극이고, 타극이 전압선측의 개폐에 사용되는 다극형 회로 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 중성극을 가진 예를들면 3상 4선식의 회로 차단기에 있어서는, 중성극이 다른 주극보다 빨리 투입되고 늦게 차단되는 구조인 것이 요구되고 있으나, 또한 여기서 투입 및 차단에 있어서, 그 조작력이 이와 같은 구조로 하므로서 커지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

제1도는 이와같은 종래의 다극형 회로 차단기의 일례를 도시한 도면으로서, 여기서(1)은 고정 접점(1A)을 가진 고정 접촉자, (2)는 중성극 (이하 N극이라 함)을 가동 접촉자, (3)은 주극의 가동 접촉자, (2A) 및 (3A)는 각각의 가동접점이다.

이 종류의 다극형 회로 차단기에 있어서는, 도면에 도시한 것과 같은 개극상태에 있어서, N극에서 접점간 거리(L)가 주극에 있어서의 접점간거리(L')보다 작게 구성되어 있으며, 예를들면, 조작핸들(4)을 이 상태에서 반시계 방향으로 회동하였다고 하면, 주스프링(5)이 토글링크(6)를 개재하여 가동 접촉자 호울더(7)를 주극의 회동축(8)의 주위를 반시계 방향으로 회동시키므로, 이 회동축(8)의 회동동작에 따라서 먼저 N극의 접점간이 접촉해서 폐로되고, 이어서 주극의 접점간이 접촉해서 폐로되어 조속투입이 달성된다.

또한, 개로일 때에는 반대로 회동축(8)의 시계방향으로의 회동동작에 의해, 먼저 주극의 접점간에서 개로가 이루어진 뒤 N극의 접점간에서 개로가 되어 지연차단이 달성된다.

그러나, 이와같은 종래의 다극형 회로 차단기에 있어서, 예를들면, 3극형의 회로 차단기의 형식을 적용해서 4극형으로 하려고 할 경우, 주스프링(5)등을 그대로 사용할 수 있으면 좋으나, 실제로는 4극에 대하여 각각의 접촉압을 유지시하도록 하지 않으면 안되며, 이들 접촉압에서 오는 반력에 대항해서 각 가동 접촉자(2)(3)를 동작시키는 것만이 조작력이 필요하게 되므로, 이 때문에 주스프링(5)이나 토글링크(6)를 변경해서 조작력을 강하게 해주지 않으면 안된다. 본 발명의 목적은, 이와 같은 문제점을 감안해서, N극의 투입부하를 경감하도록 한 기구에 의해 3극형과 동등한 조작력으로 조속투입, 지연차단의 기능이 유지된 다극형회로 차단기를 제공하는데 있다.

본 발명은 가동 접촉자 호울더를 부착한 회동축을 회동시켜서 가동 접점과 고정 접점과의 사이를 개로 혹은 폐로하고, 폐로소에 가동 접점과 고정 접점과의 사이에 접촉압을 부여하는 중성극 및 주극을 가지고 중성극이 폐로소에는 주극보다 조속투입되고 개로시에는 중성극이 주극보다 지연차단 시켜지도록 한 다극형회로 차단기에 있어서, 중성극에 중성극 회동축을 주극의 회동축과 다른 축으로 서 평행배치하고, 주극의 회동축에 부착된 링크 호울더와 중성극의 가동 접촉자 호울더의 사이에 연결핀에 의해 연결된 2개의 링크부재로 이루어진 링크기구를 설치하고, 또한 안내홈을 링크기구와 관련하는 위치에 착설해서 안내홈에 연결핀을 접동자재케 합으로, 주극의 회동축의 회동동작의 의해 링크기구를 개재해서 중성극의 가동 접촉자 호울더를 중심극의 회동축 주위에 회동하도록 구성에서, 주조극의 회도축의 회동에 의해 중성극에 있어서의 접점간예 접촉이 행하여 진후 접촉압의 부여되는 동작이 될때에, 상하반향 접촉압을 증대가 상기 안내홈을 따라서 인가되는 상기 연결핀을 개재해서 링크기구의 동작에 의해 수평방향의 분력으로서 분산되어 상기 주극의 회동축을 회동시키는 조작력이 억제되도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

이하 도면에 따라서 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 일실시예를 도시한 도면이다. 또한 이들 도면에서는 N극에 있어서의 개폐기구만을 표시하고, 다른 주극에 있어서의 개폐기구 및 주극의 개폐동작에 대한 N극의 조속투입, 지연차단 동작에 대하여서는 종래와 마찬가지이며, 조속투입 및 지연차단은 주극의 회동축(8)을 개재하여 행하여진다.

여기서, (11)은 회동축(8)에 부착된 링크 호울더이다. 이 링크호울더(11)에는 호울더핀(12)을 개재하여 링크부재(13)가, 또한 링크부재(13)에는 접동핀(14)을 개재해서 짧은 링크부재(15)를 연결하고 있고, 접동핀(14)은 사이드브래킷(16)에 형성된 안내홈(17)에 접동자재케 지지되어 있다(18)은 가동 접촉자(2)와 고정핀(19)의 주위에 회동자재케 한 가동 접촉자 호울더(7)을 연결하고 있는 연결핀이고, 이연결핀(18)에는 짧은 링크부재(15)가 회동자재케 부착되어 있다. 또한, (20)은 가동 접촉자(2)와 가동 접촉자 호울더(7)와의 사이에 착설된 접촉스프링, (21)은 가동 접촉자(2)의 리이드선, (22A)는 케이스; (22b)는 케이스 커버이다.

또한, 제2도는 회로 차단기의 개로상태를 도시하고 있으며, 이와 같은 상태에 있어서는 접동핀(14)은 안내홈(17)의 좌측단부측에 위치하고 있다. 그리고 본 실시예의 경우, 안내홈(17)을 원호형 형상으로 해서 회동축(8)을 시계방향으로 회동시켰을 때에 링크부재(13)의 축선(13A)이 점차적으로 안내홈(17)에 대하여 원호의 접선향과 근접하여 형상으로 되게 한다.

이와같이 구성된 N극의 개폐기구에 있어서는, 현재, 제2도에 도시한 바와같은 상태에서 투입이 행하여졌다고 하면, 회도축(8)의 시계방향의 회동에 따라 링크부재(13)(15)가 접동핀(14)을 개재해서 안내홈(17)을 따라서 동작하여, 가동 접촉자 호울더(7)을 고정핀(19)주위를 회동시키면서, 연결핀(18)을 개재하여 가동 접촉자(2)를 밀어내려 간다.

그리고 가동 접촉자(2)의 가동 접점(2A)이 고정 접점(1A)과 접촉한 뒤는, 다시 연결핀(18)이 하강동작을 계속하므로서, 가동 접촉자 호울더(7)을 개재해서 접촉스프링(20)을 압축시킴으로써, 고정 접점(1A)과 가동 접점(2A)사이에 접촉압을 부여함과 동시에, 고정핀(19)에 당접되어 있던 가동 접촉자(12)의 단부는 고정핀(16)으로부터 떨어져서 하강하여, 제3도에 도시한 바와 같은 자세를 유지한다. 또한, 제3도에 도시한 상태에서는 주극의 접점간에도 폐로가 완료되어 있다.

그래서, 이와같은 조속투입이 본 발명의 다극형 회로 차단기에서 행하여지는 동작을 다시 제4(a)도, 제4(b)도 및 제4(c)도에 의하여 설명한다. 또한, 이하의 설명은 조속투입 및 지연차단 타이밍을 기구의 동작에 맞추어서 간략하게 설명하는 것이 주안점이고, 따라서, 접촉스프링 및 가동 접촉자 호울더의 존재가 생략되어 있으며, 이것들과 대체하는 것으로서 가동 접촉자 자체가 탄성을 가지고 있어 접점의 접촉후는 가동 접촉자 자체의 만곡변형에 의해 접촉압이 가하여지는 것으로 가정한다. 즉, 제4(a)도~제4(c)도에 있어서, (3') 및 (2')는 각각 이와 같은 기능을 가진 주극의 가동 접촉자 및 N극의 가동 접촉자를 표시한다. 또한, (S)는 각 레버의 회동지점이다.

지금, 제4(a)도에 도시한 바와같은 투입전의 개로상태에 있어서 조작핸들(4)을 반시계 방향에 회동시켰다고 가정하면, 주프스링(5)을 개재해서 토글링크(6)가 동작하여, 제4(b)도에 도시한 바와같이 주극의 가동 접촉자(3')을 회동지점(S)주위를 회동시키므로서, 회동축(8)을 회동시킨다.

따라서, N극에서는 이 회동축(8)의 회동에 따라 링크 호울더(11)의 회동동작에 의해 링크부재(13)(15)가 접동핀(14)의 안내홈(17)을 따라서 연동하여, N극의 가동 접촉자(2')를 회동시켜서 그 가동 접점(2A)을 고정접점(1A)에 접촉시키거나, 이 시점에서는 제4(a)도에 도시한 바와같이 주극에 있어서의 접점간거리(L')가 N극에 있어서의 접점간거리(L)보다 충분히 크게 설정되어 있으므로, 주극에서는 가공접점(3A)은 아직 그 대응하는 고정접저(1A)에 접촉하지 않는다.

이와같이 계속해서 조작핸들(4)을 반시계 방향으로 회동시킴으로써 N극에서는 링크부재(13)(15)의 연속동작으로 접촉스프링(20)(제3도 참조)의 탄력에 의해서 N극의 접점간에 접촉압을 부가하여 감과 동시에 주극에서는 가동 접촉자(3')를 더욱 회동시켜서 가동 접점(3A)과 고정 접점(1A)간에 접점접촉을 행하게 함으로써 [제4(c)도 참조], 조속투입 기능을 달성시킬 수 있다. 또한, 설명을 생략하였으나 주극에 있어서도 접점접촉후 N극에서의 폐로와 마찬가지로 해서 접점간에 접촉압이 인가되는 것은 물론이다.

또한, 개로나 차단의 경우는, 상술한 것과는 반대의 동작이 되어, 개로의 경우이면 제4(c)도에 도시된 상태로부터 조작핸들(4)의 시계방향의 회동에 의해서 제4(c)도에 도시한 바와 같이 주극에서의 개로가 먼저 행하여지고, 계속되는 조작에 의해 제4(a)도에 도시한 바와같이 N극의 개로가 행하여져서 지연차단의 기능이 달성된다.

다음에, N극에 있어서의 개폐동작의 타이민과 안내홈(17)의 설정 형상과의 관계를 다음의 제5(a)도, 제5(b)도, 제6(a)도, 제7(a)도 및 제7(b)에 의해서 설명한다. 제5(a)도 및 제5(b)도는 안내홈(17)의 형상을 상술한 예에서 도시한 바와같은 원효형상으로 하였을 경우이다. 또한, 이하에서는 설명을 알기 쉽게 하기 위하여, 가동 접촉자(2)와 가동 접촉자 호울더(7)를 일체가 되게 해서 취급하면서, 설명하다.

지금, 제5(a)도에 있어서, 투입동작에 의해 링크 호울더(11)가 화살표방향으로 회동동작을 할 경우의 궤적을 제5(b)도에 도시한다. 여기서 (8A)는 회동축(8)의 회동중심, (19A)는 고정핀(19)의 회동중심, (12A~12G)는 호울더핀(12)의 회동궤적위치(14A-~14G)는 접동핀(14)의 궤적위치, (7A~7G)는 가동 접점(2A)의 위치에 있어서의 가동 접촉자 호울더(7)의 궤적위치이다.

즉, 제5(b)도로부터 명백한 바와같다. 링크 호울더(11)의 회동량에 대하여 가동접초자 호울더(7)의 회동량은 회동에 진행됨에 따라서 감소되어 간다. 그래서, 본 실시예에서는 마치 가동 접촉자(2)가 가동 접촉자 호울더(7)와 함께 고정핀(19)주위를 회동하는 것과 같이 표현하였으나, 본 발명에서는 제2도로 부터도 명백한 바와같이, 가동 접촉자(2)의 단부는 고정핀(19)에 걸린상태에서 가동 접촉자 호울더(7)와 함께 회동동작을 행하고 있기 때문에 가령, 궤적위치(7E)에서 가동 접점(2A)이 고정 접점(1A)에 접촉하였다고 하면, 그 뒤는 가동 접촉자(2)에서는 제3도에서 도시한 바와 같이 고정핀(19)에 걸려있던 쪽의 단부가 하강해서 소정의 접촉압 이상으로 높아지는 일이 없다.

제6(a)도 및 제6(b)도는 안내홈(17A)을 절곡하여 " " 형상으로 한 경우, 또한 제7(a)도 및 제7(b)도는 안내홈(17B)을 2개의 원호의 결합에 의한 S자형의 형상으로한 경우의 동작 및 그 궤적을 각각 도시한 것이며, 앞서의 경우와 대체로 마찬가지이므로 설명을 생략하였으나, 어느 경우에 있어서도 링크 호울더(11)의 회동량에 대하여, 가동 접촉자 호울더(7)에 따라서 가동 접촉자(2)의 회동량이 회동의 진행에 따라서 감소하여 가는 것에 도시되어 있다.

다음에 이와같이 구성된 회로 차단기에서는 조속투입, 지연차단의 N극을 가지므로서 투입조작력이, 3극형의 회로 차단기의 경우에 비하여 현저하게 부담이 증가되지 않은 이유를 제5(a)도 및 제5(b)도에 의하여 설명한다. 여기서 호울더 핀(12)이 궤적위치(12A)로 부터 회동을 시작해서 궤적위치(12E)까지 회동한 시점에서 접점접촉이 이루어졌다고 하면, 이때의 가동 접점(2A)은 궤적 위치(7E)에서 고정 접점(1A)과 접촉하고, 여기에서 비로서 접촉 스프링(20)의 탄력이 발생한다.

그리고, 이 뒤의 링크 호울더(11)의 회동 동작에 의해, 호울더 핀(12)이 궤적위치(12C)까지 회동되었을 때에 주극에서의 접점접촉 및 접촉압의 부가가 완료하였다고 한다. 이때, 가동 접점(2A)은 궤적위치(7E)로 부터 궤적위치(7C)까지 압압되어서 이동하는 것이 아니며, 실제로는 궤적위치(7E)에 머물러 있는 그대로이지만 가령 가동 접촉자(2)가 회동중심(19A)의 주위를 회동하였다고 하면 위치(7E)로부터 위치(7C)까지는 압축스프링(20)을 압축시키는 작업이 이루어진 것이 된다.

그래서, 접촉스프링(20)의 탄성정수가 일정하다고 하면, 호울더(11)를 회동시키는 같은 토오크에 대하여, 스프링(20)의 압축작업은 호울더(11)의 뒤의 회동에 따라서 감소되는 것을 알 수 있다.

한편, 접동핀(14)과 안내홈(17)사이의 마찰계수가 일정하다고 하면, 핀(14)에 작용하는 마찰력은 위치(14A)로부터 위치 14C로 진행하에 따라서 경감되는 것은 명백하며, 따라서 접동편(14)에 있어서의 마찰력은 경감된 시점에서 N국의 접점에서는 접촉이 행하여지게 되고, 그후 접동핀(14)에 있어서의 마찰력은 더욱 경감되므로 링크 호울더(11)의 회동동작 즉 투입조작력의 부담을 경감시킬 수 있다.

또한 제5(a)도, 제5(b)도, 제6(a)도, 제6(b)도, 제7(a)도, 제7(b)도에 도시한 바와 같이, 안내홈의 위치와 형상을 적절히 선정하므로서, 주극 및 N극에 있어서의 접점접촉의 타이밍이나 투입조작력을 소망의 조건에 맞추어서 설정할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, N극에 있어서 그 가동접촉자 및 그 호울더를 회동시키는 N극의 축을 주극의 축과는 별개의 축으로 해서 평행하게 배치하고, 또한, N극에 있어서, 주극의 회동축에 아암으로서 부착된 링크 호울더와 N극의 가동 접촉자 및 그 호울더 사이에 핀을 개재하여 연결되는 길고 짧은 2개의 링크부재로 구성된 링크기구를 설치하고, 이 연결핀을 링크기구와 관련하는 위치에 형성된 안내홈에 접동자재케 감합시켜서 주극의 회동축의 회동동작을 링크기구에 전달하고, 이 링크기구의 핀이 안내홈에 의하여 규제되는 동작에 의해 N극의 가동 접촉자 및 호울더를 N극의 회동축 주위를 회동시켜서 이 N극에 있어서의 조속투입, 지연차단 동작을 행하도록 하고, 또한, 안내홈의 위치와 형상을 링크기구의 위치와 형상에 관련해서 설정하고, 링크기구의 동작에 의해 상하방향의 접촉압의 증대를 수평방향의 분력으로서 분산시킴으로써, 가동 접촉자 호울더를 개재해서 접점간에 접촉압을 부여하는 동작이 주극의 회동축을 회동시키는 조작력에 큰 영향을 주지 않도록 하였으므로 주극만을 가진 회로 차단기의 조작력 그대로 조속투입, 지연차단이 확실한 다극형 회로 차단기로 할 수 있고, 다극형으로 하였기 때문에 주스프링이나 그 외주극측의 주요부품을 변경할 필요가 없다.

또한 본 발명의 적용은 3상 4선식 회로 차단기나 2상 3선식 회로 차단기 등의 다극형 회로 차단기에 한정되는 것은 아니며, 다극형 누전 차단기에도 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

Claims (1)

1. 가동 접촉자 호울더를 부착한 회동축을 회동시켜서 가동 접점과 고정 접점과의 사이를 개로 혹은 폐로하고, 당해 폐로시에 상기 가동 접점과 고정 접점과의 사이에 접촉압을 부여하는 중성극 및 주극을 가지고, 상기 중성극이 상기 폐로시에는 상기 주극보다 조속투입되고, 개로시에는 상기 중성극이 상기 주극보다 지연차단되도록 한 다극형 회로 차단기에 있어서, 상기 중성극에, 이 중성극의 회동축을 상기 주극의 회동축과 별개의 축으로 해서 평행 배치하고, 상기 주극의 회동축에 부착된 링크 호울더와 상기 중성극의 가동 접촉자 호울더와의 사이에 연결핀에 의해 연결된 2개의 링크부재로 이루어진 링크기구를 착설하고, 또한 안내홈을 상기 링크기구와 관련하는 위치에 형성해서 이 안내홈에 상기 연결핀을 접동자재케 감합시켜, 상기 주극의 회동축의 회동동작에 의해 상기 링크기구를 개재해서 상기 중성극의 가동 접촉자 호울더를 상기 중성극의 회동축 주위를 회동하도록 구성해서 상기 주극의 회동에 의해 상기 중성극에 있어서의 상기 접점간에 접촉이 행하여진 후 접촉압이 부여되는 동작이 이루어지 때에, 상하방향의 상기 접촉압의 증대가 상기 안내홈을 따라서 인가되는 상기 연결핀을 개재해서 상기 링크기구의 동작에 의해 수평방향의 분력으로서 분산되어 상기 주극의 회동축을 회동시키는 조작력이 억제되도록 한 것을 특징으로 하는 다극형 회로 차단기.

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