KR20070102391A

KR20070102391A - 회로 차단기

Info

Publication number: KR20070102391A
Application number: KR1020070029649A
Authority: KR
Inventors: 켄타로 토야마; 요시노부 하마다; 유타카 사토
Original assignee: 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: FR2899996A1; KR100858590B1; DE102007015190A1; JP2007287431A; JP4857881B2; CN101055821A; CN100555505C; FR2899996B1

Abstract

과제: 접점 용착의 상태에서의 트립 동작시에 가동 접촉자에 작용하는 접점 개리력을 증강하여 차단 동작의 신뢰성 향상을 도모한다.

해결 수단

회로 차단기의 개폐 기구(6)가, 조작 핸들(7)에 결합한 핸들 레버(8)와, 일단을 지축(9)에 축지하여 래치 받이(10)에 계지한 래치(11)와, 토글 핀(14)을 통하여 결합된 상링크(12)와 하링크(13)로 이루어지고, 각 링크의 타단을 래치(11), 접촉자 홀더(4)에 피보팅 연결한 토글 링크와, 토글 핀과 핸들 레버의 상단 사이에 팽팽하게 걸어놓은 개폐 스프링(17)으로 이루어지고, 핸들의 ON, OFF 조작에 의해 주회로 접점을 개폐하고, 또한 과전류 검출에 의해 래치를 석방하여 개폐 기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서, 래치에 마련한 연결축(11a)을 상링크의 상단에 형성한 U자형상의 개방형 축받이부(12b)에 감합하여 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하고, 고정/가동 접점 사이에 접점 용착이 생긴 상태에서의 트립 동작시에, 상링크의 구속을 받지 않고 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력을 토글 핀(14)에 직접 가하도록 하여 용착한 접점의 개리력을 증강한다.

회로 차단기

Description

회로 차단기{CIRCUIT BREAKER}

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 회로 차단기의 구성도로서, (a)는 회로 차단기 전체의 내부 구조도, (b)는 (a)에 있어서의 개폐 기구의 래치와 토글 링크의 상링크와의 조립 구조를 도시하는 사시도

도 2는 도 1의 (b)의 분해 사시도

도 3은 도 1에 있어서의 개폐 기구의 온 동작 상태를 도시하는 측면도

도 4는 개폐 기구의 오프 동작 상태를 도시하는 측면도

도 5는 개폐 기구의 트립 동작 상태를 도시하는 측면도

도 6은 접점 용착 상태에서의 개폐 기구의 트립 동작 상태를 도시하는 측면도

도 7은 도 6의 트립 동작시에 있어서의 개폐 스프링의 작용 설명도

도 8은 특허 문헌 1에 개시되어 있는 회로 차단기의 구성도에서 온 상태를 도시하는 도면

도 9는 도 8에 있어서의 개폐 기구의 오프 동작 상태를 도시하는 측면도

도 10은 도 8에 있어서의 개폐 기구의 트립 동작 상태를 도시하는 측면도

도 11은 도 8의 회로 차단기에 있어서의 접점 용착 상태에서의 트립 동작 상태를 도시하는 도면

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

2 : 고정 접촉자

3 : 가동 접촉자

4 : 접촉자 홀더

6 : 개폐 기구

6a : 프레임

7 : 조작 핸들

8 : 핸들 레버

8a : 스토퍼편

9 : 래치의 지축

11 : 래치

12 : 토글 링크의 상링크

12a : 볼록형상 캠

12b : 개방형 축받이부

13 : 하링크

14 : 토글 핀

17 : 개폐 스프링

기술 분야

본 발명은, 배선용 차단기, 누전 차단기 등을 대상으로 하는 회로 차단기에 관한 것으로, 상세하게는 회로 차단기의 개폐 기구의 구조에 관한 것이다.

종래 기술

상기한 회로 차단기에 있어서, 주회로 접점이 폐극한 통전 상태에서 이상(異常)한 펄스 전류 등에 의해 고정 접점과 가동 접점 사이가 용착한 상태가 되면, 과전류 트립(引外) 장치가 정상적으로 작동하여도 주회로 접점은 폐극한채 개폐 기구의 래치가 석방되고, 조작 핸들이 ON 위치로부터 TRIP 표시 위치로 이동하여 정지한다.

이 경우에, 접점 용착인 채 핸들을 OFF 위치로 이동 조작할 수 있으면 회로 차단기의 주회로 접점이 개극하였다고 오인하여, 이 상태에서 부하측 회로의 보수, 점검을 행하거나 하면, 작업원이 활선(活線)에 접촉하여 감전될 우려가 있다.

그래서, 상기 문제에 대한 안전 대책으로서, 통전중에 접점이 용착한 경우에는 핸들의 OFF 위치에의 이동을 저지하도록 기계적으로 로크하는 각종 방식의 아이솔레이션 기능을 구비한 회로 차단기가 종래부터 제안되어 있고, 그 한 예로서 개폐 기구에, 접점의 용착 상태에서는 핸들이 OFF 위치로 이동할 수 없도록 하는 스토퍼 기구를 마련함과 함께, 또한 개폐 기구에 개리 부재를 추가 장비하고, 접점의 용착이 경도(輕度)인 경우에는 핸들 조작에 의해 래치를 석방하여 개폐 기구를 강제적으로 트립시키고, 이 트립 동작으로 방세(放勢)하는 개폐 스프링의 스프링력을 이용하여 접점 사이의 용착을 떼어내도록 한 회로 차단기가 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).

다음에, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 회로 차단기의 구성, 및 그 각 동작 상태를 도 8 내지 도 11에 도시한다. 각 도면에 있어서, 참조번호 1은 차단기의 본체 케이스, 2는 주회로의 고정 접촉자, 2a는 고정 접점, 3은 회동식의 접촉자 홀더(4)에 지지한 가동 접촉자, 3a은 가동 접점, 5은 소호(消弧) 그리드, 6은 접촉자 홀더(4)에 연계한 개폐 기구, 7은 조작 핸들이고, 도시하지 않은 케이스 1에 주회로의 과전류를 검출하여 개폐 기구(6)에 트립 지령을 주는 열동식(熱動式) 내지 전자식의 과전류 트립 장치를 구비하고 있다.

여기서, 개폐 기구(6)는, 도 9에서 도시하는 바와 같이 선단(도시의 하단측)을 프레임(6a)에 피보팅(pivoting; 樞支)하여 상단을 조작 핸들(7)에 결합한 핸들 레버(8)와, 일단을 지축(支軸)(9)에 피보팅하여 타단의 폴(pawl)부를 래치 받이(10)에 계지한 요동 레버식의 래치(11)와, 상(上)링크(12)와 하(下)링크(13) 사이를 토글 핀(14)에 의해 결합한 다음, 상링크(12), 하링크(13)의 타단을 각각 지축 핀(15, 16)에 의해 래치(11), 접촉자 홀더(4)에 피보팅 연결된 토글 링크와, 상기 토글 핀(14)과 핸들 레버(8)의 상단과의 사이에 팽팽하게 걸어 놓은 개폐 스프링(인장 스프링)(17)의 조립체가 된다. 또한, 18은 래치 받이(10)에 연계시킨 트립 크로스바, 19는 폐극 위치에서 가동 접촉자(3)의 접점(3a)을 고정 접촉자(2)의 접점(2a)에 가압하는 접압(接壓) 스프링이다.

또한, 상기한 아이솔레이션 기능에 대응하는 스토퍼 수단으로서, 상링크(12)의 측연(側緣)에 볼록형상 캠(12a)을 형성하고, 이 볼록형상 캠(12a)에 대향하여 핸들 레버(8)의 ON측 사이드(도시의 좌측)에는 선단을 「>」자 형상으로 굴곡한 스토퍼편(片)(8a)을 마련하고 있다. 또한, 상기한 개리 부재로서, 개폐 기구(6)에는 일단을 토글 핀(14)에 축지(軸支)하고 선단을 트립 크로스바(18) 및 핸들 레버(8)의 스토퍼편(8a)에 대치시켜서 Y자형의 개리 플레이트(20)를 구비하고, 토글 핀의 축상에 마련한 비틀림 코일 스프링으로 개리 플레이트(20)를 반시계 방향에 스프링 가세하고 있다.

상기 구성으로 이루어지는 회로 차단기의 개폐, 트립 동작은 특허 문헌 1에 상세하게 기술되어 있고, 조작 핸들(7)을 ON 위치로 기울인 투입(投入) 상태(도 8 참조)에서는, 개폐 스프링(17)의 스르핑력을 받은 토글 링크의 상링크(12)(상단측의 지축(15)이 고정점이 된다)와 하링크(13)가 거의 직선형상으로 늘어나서 접촉자 홀더(4)를 반시계 방향으로 압하하고, 가동 접촉자(3)의 접점(3a)이 고정 접촉자(2)의 접점(2a)의 위에 맞닿아 주회로 접점이 폐극하고 있다. 이 상태에서 조작 핸들(7)을 OFF 위치(도 9 참조)로 기울이면, 개폐 스프링(17)의 스프링력 작용선이 데드 포인트(상링크(12)의 지축(15))을 초과하여 반전하고, 이로써 토글 링크 기구의 상링크(12)와 하링크(13)가 「>」자 형상으로 굽어져서 접촉자 홀더(4)가 시계 방향으로 회동하고, 가동 접촉자(3)가 고정 접촉자(2)로부터 개리 이동하여 주회로 접점이 개극한다.

또한, 도 10은 트립 동작에 의해 주회로 접점이 개극한 상태를 도시하고 있고, 도 8의 ON 상태에서 주회로에 통류하는 과전류를 검출하여 과전류 트립 장치(도시 생략)가 작동하면, 그 기계적인 출력이 트립 크로스바(18)를 쳐서 래치 받 이(10)가 래치(11)의 계지를 석방한다. 이로써, 개폐 스프링(17)의 스프링력으로 래치(11)가 지축(9)을 지점(支點)으로 반시계 방향으로 회동하고, 이것에 종동하여 래치(11)에 연결한 상링크(12)의 지축 핀(15)이 도 10의 위치로 변위한다. 이 결과, 상링크(12)와 토글 핀(14)을 통하여 연결되어 있는 하링크(13)가 상방으로 끌어 올려지고, 접촉자 홀더(4)가 시계 방향으로 회동하여 가동 접촉자(3)를 개극한다. 또한, 이 트립 동작 상태에서는, 조작 핸들(7)이 도시한 트립 표시 위치(ON 위치와 OFF 위치의 중간)에 정지하고, 또한 래치(11)에 연결한 상링크(12)의 상단 지축(15)은 도시한 위치로 이동한다. 이 트립 동작 상태로부터 회로 차단기를 재투입하기 위해서는, 조작 핸들(7)을 TRIP 위치로부터 OFF 위치(도 9 참조)로 기울여 래치(11)를 리셋한 다음에, 다시 ON 위치(도 8 참조)로 기울인다.

한편, 주회로 접점의 용착이 생긴 상태에서, 회로 차단기를 OFF 조작하려고 핸들(7)을 ON 위치로부터 OFF 위치를 향하여 움직이면, 도 11에서 도시하는 바와 같이 핸들(7)의 이동 도중에서 핸들 레버(8)의 스토퍼편(8a)이 개리 플레이트(20)를 누른다. 따라서, 개리 플레이트(20)는 토글 핀(14)을 지점으로 하여 시계 방향으로 경동(傾動)하고, 플레이트의 선단이 래치 받이(10)를 눌러서 래치(11)의 계합을 석방한다. 이로써, 핸들 레버(8)와 토글 핀(14) 사이에 걸쳐놓은 개폐 스프링(17)의 스프링력(인장 스프링력)에 의해, 래치(11)에는 지축(9)을 지점으로 하여 반시계 방향으로 회동시키는 힘이 작용하고, 이에 연계하여 접촉자 홀더(4)에는 하링크(13)를 통하여 개리력(F)이 가해지게 된다. 이 개리력(F)은 가동 접촉자(3)를 고정 접촉자(2)로부터 떼어내는 방향으로 작용하기 때문에, 접점의 용착이 경도라 면 용착이 떼어져서 가동 접촉자(3)가 개극하고, 도 10의 트립 동작 상태로 이행한다.

또한, 접점 용착의 상태가 심각하고 상기 핸들 조작으로도 용착이 떼어지지 않는 경우에는, 도 11에서 도시하는 바와 같이 핸들 레버(8)의 스토퍼편(8a)이 상링크(12)의 돌기부(12a)에 계합하고, 조작 핸들(7)이 도시한 위치로부터 또한 OFF 위치로 이동하는 것을 저지한다(아이솔레이션 기능).

특허 문헌 1 : 특개2000-323003호 공보(제 4 내지 7페이지, 도 1 내지 도 6)

그런데, 상기한 종래의 개폐 기구(특허 문헌 1)는, 용착한 접점을 떼어내는 개리력, 및 부품의 갯수, 조립면에서 다음 기재와 같은 과제가 있다.

즉, 접점 용착의 상태에서 핸들 조작에 의해 용착 상태를 박리시키는데는, 핸들(7)의 이동 도중에서 개폐 기구의 래치를 석방시키기 위한 개리 부재로서, 도시한 개리 플레이트(20), 및 이 개리 플레이트(20)의 가세 스프링(비틀림 코일 스프링)을 필요로 하기 때문에, 개폐 기구의 부품 갯수, 조립 공수가 증가하고 제품이 고비용으로 된다.

또한, 접점의 용착 상태에서, 핸들 조작에 의해 상기한 개리 부재를 통하여 개폐 기구의 래치를 석방시킨 때의 동작에서 가동 접촉자에 작용하는 개리력은 작고, 접점 사이의 용착을 박리할 수 있는 것은 아주 경도인 용착 상태인 경우에 한정된다.

즉, 도 1l에서 도시하는 바와 같이, 접점 용착의 상태에서 핸들(7)의 OFF 방향에의 이동 조작에 의해 개리 플레이트(20)를 통하여 래치(11)를 석방한 직후의 상태에서는, 토글 링크의 위치는 도 8에 도시한 폐극 상태로부터 거의 변위하지 않고, 또한 상링크(12)의 상단은 지축(15)을 통하여 래치(11)와 고정적으로 연결되어 있기 때문에, 래치(11)는 상링크(12), 하링크(13)에 구속되어 자유롭게는 석방 위치(도 10 참조)로 회동할 수 없다.

이 때문에, 핸들 레버(8)와 토글 핀(14)과의 사이에 걸쳐놓은 개폐 스프링(17)의 스프링력에 의해 접점 용착을 박리시키도록 접촉자(3)에 작용하는 개리력(F)은 다음과 같이 된다. 즉, 도 11에 도시한 래치 석방 직후의 상태에서는, 개폐 스프링(17)의 스프링력에 의해, 상링크(12)에는 지축(15)을 지점으로 하여 반시계 방향의 회전 토오크가 가해지고, 이 회전 토오크가 하링크(13)를 통하여 접촉자 홀더(4)에 전달되고, 가동 접촉자(3)의 개리력(F)으로서 작용하게 된다.

그러나, 도 11에 있어서의 토글 링크의 위치로부터 알 수 있는 바와 같이, 상링크(12)의 상단을 래치(11)에 연결하고 있는 지축(15)과 토글 핀(14)을 연결한 축선과 개폐 스프링(17)의 스프링력 작용선과의 사이의 각도는 작은 예각이다. 따라서, 개폐 스프링(17)의 스프링력을 상링크(12)의 축선을 따른 방향의 벡터 성분과, 상링크(12)를 반시계 방향으로 회동시키는 벡터 성분(회전 토오크)으로 나누면, 개폐 스프링(17)의 스프링력의 대부분은 상링크(12)의 축선을 따른 벡터 성분이 되고, 상링크(12)에 작용하는 회전 토오크는 매우 작아진다. 즉, 개폐 스프링(17)의 스프링력을 상링크(12)의 회전 토오크로 변환하는 효율은 낮다. 이 때문에, 접점의 용착에 대항하여 가동 접촉자(3)을 끌어올리는 개리력(F)도 작고, 용착 상태가 매우 경도인 경우를 제외하고는, 래치(11)의 석방 동작으로 접점의 용착을 박리시키는 것은 곤란하게 된다.

더욱이, 상기한 접촉자 개리 동작은 핸들의 수동 조작에 의해 인위적으로 래치를 석방시켰던 상태에서만 기능하고, 접점 용착이 생긴 통전 상태에서 과전류 트립 장치에 의한 트립 동작으로 래치가 석방된 경우에는, 트립 동작 후의 핸들에 의한 강제 개극 조작에 의해 비로소 기능하게 되지만, 이 경우에도 상기한 바와 같이 개폐 스프링의 스프링력을 상링크의 회전 토오크로 변환하는 효율이 낮기 때문에 충분한 개리력을 얻을 수 없다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 상기 과제를 해결하고, 새로운 부품을 추가하는 일 없이, 토글 링크의 상링크와 래치 사이의 피보팅 연결부의 구조를 개량함에 의해, 접점 용착 상태에서의 트립 동작시에 가동 접촉자에 작용하는 개리력을 증강하여 차단 동작의 신뢰성 향상을 도모한 아이솔레이션 기능부착의 회로 차단기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 주회로의 고정 접촉자 및 회동식의 접촉자 홀더에 지지한 가동 접촉자, 접촉자 홀더에 연계한 개폐 기구, 조작 핸들, 및 과전류 트립 장치를 장비한 회로 차단기로서, 상기 개폐 기구가, 선단을 프레임에 피보팅하여 조작 핸들에 결합한 핸들 레버와, 일단을 프레임에 축지하고, 평상시는 선단 폴부를 래치 받이에 계지하여 쇄정(鎖錠) 위치에 계지 지지되어 있는 래치와, 토글 핀을 통하여 결합된 상링크와 하링크로 이루어지고, 상링크, 하링크의 타단을 각각 래치, 접촉자 홀더에 피보팅 연결하여 걸쳐놓은 토글 링크와, 상 기 토글 핀과 핸들 레버의 상단 사이에 팽팽하게 걸어놓은 개폐 스프링과의 조립체로 이루어지고, 핸들의 ON, 0FF 조작에 의해 주회로 접점을 개폐하고, 또한 과전류의 통류시에는 상기 래치를 석방하여 개폐 기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서,

고정/가동 접점 사이에 접점 용착이 생긴 상태에서의 트립 동작시에, 래치가 상링크의 구속 간섭을 받지 않고 석방 위치로 회동 가능해지도록, 토글 링크의 상링크와 래치 사이를 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하는 것으로 하고(청구항 1), 구체적으로는 상링크의 상단에 U자형상의 개방형 축받이부(청구항 2), 또는 긴구멍형의 축받이부(청구항 3)를 형성하고, 해당 축받이부의 U자 홈 내지 긴구멍에 래치에 마련한 연결축부를 감합(嵌合)하여 래치/상링크 사이를 슬라이드 가능하게 피보팅 연결한다.

또한, 접점이 용착한 상태에서의 트립 동작으로 가동 접촉자가 개극하지 않는 경우에, 수동에 의한 핸들 조작으로 핸들이 OFF 위치로 이동하는 것을 저지하는 아이솔레이션 기구로서, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성함과 함께, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련한다(청구항 4).

상기한 구성에 의해, 접점 용착의 상태에서의 트립 동작시에는, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 가동 접촉자의 개리력으로서 효율적으로 작용하게 된다.

즉, 트립 동작에 의해 래치가 석방된 상태에서는, 접촉자 홀더를 통하여 가동 접촉자에 연계한 토글 링크의 하링크는 접점의 용착에 구속되어 자유롭게 움직 일 수 없지만, 상링크는 토글 핀의 주위에 자유롭게 요동할 수 있다. 이로써, 토글 핀에 가해지는 개폐 스프링(개폐 스프링은 토글 핀과 핸들 레버 사이에 팽팽하게 걸쳐져 있다)의 스프링력에 의해 래치에는 상링크를 통하여 회전 토오크가 작용하고, 이 회전 토오크를 받아서 래치는 석방 위치를 향하여 회동한다. 이 경우에, 상링크는 토글 핀을 통하여 하링크에 연결되어 있기 때문에 래치의 움직임에는 추종하지 않지만, 래치에 마련한 연결축은 상링크의 상단에 형성한 축받이부의 U자 홈 내지 긴구멍을 자유롭게 슬라이드할 수 있기 때문에, 래치와 상링크가 서로 맞구속하는 일은 없다. 이로써, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 토글 핀에 연결되어 있는 하링크를 직접 끌어올려서 접점 사이의 용착을 떼어내는 개리력으로서 작용하게 된다. 즉, 개폐 스프링의 복귀 스프링력은 종래 구조와 같이 상링크의 회전 토오크로 변환되는 일 없이, 복귀 스프링력이 모두 가동 접촉자의 개리력으로서 유효하게 작용하게 된다.

따라서, 고정/가동 접점 사이의 용착 상태가 다소 심하더라도, 용착을 떼어서 가동 접촉자를 개극시킬 수 있고 차단 동작의 신뢰성이 향상한다.

또한, 상기한 구성에 더하여, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성하고, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련함에 의해, 접점 용착의 상태가 심각하여 상기한 트립 동작에 의한 개리력으로도 접점의 용착이 떼여지지 않는 경우는, 조작 핸들을 OFF 위치로 이동하려고 하여도, 그 이동 도중에 핸들 레버에 마련한 스토퍼편이 상링크의 볼록형상 캠에 충합(衝合)하여 그 이상의 핸들 이동을 저지하여 아이솔레이션 기능을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도 1 내지 도 7에 도시하는 실시예에 의거하여 설명한다. 또한, 실시 예의 도면 중에서 도 8 내지 도 11에 대응하는 부재에는 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

우선, 도 1의 (a)에 회로 차단기의 전체 구조를, 도 1의 (b) 및 도 2에 개폐 기구의 래치와 토글 링크의 상링크와의 사이의 피보팅 연결 구조를 도시한다. 즉, 도시한 실시 예의 회로 차단기에 있어서의 개폐 기구는 도 8에 도시한 특허 문헌 1의 구조와 기본적으로 같지만, 아이솔레이션 기능을 부여하는 기구로서, 핸들 레버(8)의 ON측 사이드에는, 「>」자형으로 굴곡한 스토퍼편(8a)이, 또한 이 스토퍼편(8a)에 대향하여 상링크(12)의 측연에는 볼록형상 캠(12a)(도 1의 (b) 참조)이 형성되어 있다.

또한, 래치(11)와 상링크(12)와의 사이의 피보팅 연결 구조에 대해서 도시한 실시 예에서는, 도 2에서 도시하는 바와 같이 래치(11)에 연결축(11a)을 형성하고, 이 연결축(11a)에 대향하여 상링크(12)의 상단부에는 직선형상의 가이드부를 구비하고, 링크의 축방향에 따라 U자형상으로 노치한 개방형 축받이부(12b)가 형성되어 있고, 개폐 기구(6)의 조립 위치에서 이 개방형 축받이부(12b)에 래치의 연결축(11a)을 감합하여 래치(11)와 상링크(12)와의 사이를 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하고 있다. 또한, 축받이부(12b)의 U자 홈은 후기하는 바와 같이 래치(11)가 석방 위치로 회동한 상태에서도, 연결축(11a)이 U자 홈에서 벗어나지 않는 홈 깊이로 설정하여 둔다.

상기의 구성에 의한 온, 오프, 트립 동작은 종래의 회로 차단기와 마찬가지이고, 조작 핸들(7)을 ON 위치로 기울인 투입 상태에서는, 도 3에서 도시하는 바와 같이 토글 링크의 상링크(12)와 하링크(13)가 거의 직선형상으로 늘어나 접촉자 홀더(4)를 반시계 방향으로 회동하고, 가동 접촉자(3)의 접점(3a)이 고정 접촉자(2)에 맞닿아서 주회로 접점을 폐극한다. 또한, 이 폐극 상태로부터 조작 핸들(7)을 OFF 위치(도 4 참조)로 기울이면, 개폐 스프링(17)의 작용선이 데드 포인트를 초과하여 반전하고, 이로써 토글 링크 기구의 상링크(12)와 하링크(13)가 「>」자 형상으로 굽어져서 접촉자 홀더(4)는 시계 방향으로 회동하고, 가동 접촉자(3)가 고정 접촉자(2)로부터 상방으로 이동하여 주회로 접점이 개극한다.

또한, 도 3의 투입 상태에서 주회로에 통류하는 과전류를 검출하여 과전류 트립 장치(도시 생략)가 작동하면, 그 기계적 출력이 트립 크로스바(18)를 치고, 래치 받이(10)가 래치(11)를 석방한다. 이로써, 핸들 레버(8)와 토글 핀(14)돠의 사이에 걸쳐놓은 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력을 받아서 래치(11)가 지축(9)을 지점으로 반시계 방향으로 회동하고, 이 움직임에 수반하여 래치(11)에 마련한 연결축(11a)이 개폐 스프링(17)의 작용선의 좌측으로 이동한다. 그 결과, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력을 받아 토글 링크의 상링크(12), 하링크(13)가 「>」자형으로 굽어지고, 이에 연동하여 접촉자 홀더(4)가 시계 방향으로 회동하여 가동 접촉자(3)를 개극한다.

다음에, 주회로 접점이 용착한 상태에서의 트립 동작에 의해 접점의 용착을 떼어내는 개리 동작을 도 6, 도 7에서 설명한다. 도 6에서 도시하는 바와 같이 고 정 접촉자(2)의 접점과 가동 접촉자(3)의 접점이 용착한 그 상태에서 트립 동작하면 래치(11)가 석방된다. 그런데, 이 래치 석방의 상태에서는, 접촉자 홀더(4)를 통하여 가동 접촉자(3)에 연계한 토글 링크의 하링크(13)는 접점의 용착에 구속되어 자유롭게 움직일 수 없지만, 상링크(12)는 토글 핀(14)의 주위에 요동 가능하다. 이로써, 토글 핀(14)에 가해지는 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력에 의해 래치(11)에는 상링크(12)를 통하여 반시계 방향의 회전 토오크가 작용하고, 이 회전 토오크를 받아 래치(11)는 지축(9)을 지점으로 석방 위치(도 4의 위치)를 향하여 회동한다.

이 경우에, 래치(11)에 마련한 연결축(11a)은 상링크(12)의 상단에 형성한 개방형 축받이부(12b)의 U자 홈을 가이드부에 따라 슬라이드 가능하게 피보팅 연결되어 있기 때문에, 래치(11)는 지축(9)을 지점으로 하여 상링크(12)의 구속을 받지 않고 회동하고, 또한 이 래치(11)의 회동에 추종하여 상링크(12)는 도 7에서 도시하는 바와 같이 토글 핀(14)의 주위를 반시계 방향으로 요동한다. 그 결과, 연결축(11a)의 회동 궤적과 축받이부(12b)와의 회동 궤적과의 차에 의해, 도시하는 바와 같이 연결축(11a)과 축받이부(12b) 사이에는 여유 간극(g)이 생기게 된다.

따라서, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력(f)은, 상링크(12), 래치(11)의 규제를 받지 않고, 토글 핀(14)에 연결되어 있는 하링크(13)를 직접 끌어올려서 고정/가동 접점 사이의 용착을 떼어내는 개리력(F)으로서 작용하게 된다. 즉, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력은 종래 구조(도 11 참조)와 같이 상링크(12)의 회전 토오크로 변환되는 일 없이, 스프링력이 모두 가동 접촉자(3)의 개리력으로서 유효하 게 작용하게 된다.

이로써, 접점 사이의 용착 상태가 다소 심하더라도, 개폐 스프링(17)의 복귀 스프링력에 의해 용착을 떼어내어 가동 접촉자(3)를 개극시킬 수 있어 차단 동작의 신뢰성이 향상한다.

또한, 접점 사이의 용착 상태가 심각하여 상기한 트립 동작에 작용하는 개리력(F)으로 가동 접촉자(3)를 개극할 수 없는 경우에는, 이 위치로부터 조작 핸들(7)을 OFF 위치로 이동하려고 하여도, 그 이동 도중에 핸들 레버(8)에 마련한 스토퍼편(8a)이 상링크(12)의 측연에 형성한 볼록형상 캠(12a)에 충합하여 계합하고, 그 이상으로 조작 핸들(7)이 이동하는 것을 저지한다. 이로써, 회로 차단기의 아이솔레이션 기능을 확보할 수 있다.

또한, 도시한 실시예에서는, 상링크(12)의 상단에 U자형상의 개방형 축받이부(12b)를 형성하여 래치(11)의 연결축(11a)과 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하였지만, U자형상의 개방형 축받이부(12b) 대신에, 상링크(12)의 상단에 링크 축방향의 긴구멍 형상의 축받이부를 형성하고, 이 긴구멍에 래치(11)의 연결축(11a)을 감입(嵌入)하여 슬라이드 가능하게 피보팅 연결하도록 하여도 좋다. 또한, 이 구조에서는 개폐 기구의 조립성을 고려하여 연결축(11a)은 래치(11)와 분리하고, 상링크(12)의 긴구멍에 감합한 상태에서 래치(11)에 고정하도록 한다.

즉, 트립 동작에 의해 래치가 석방된 상태에서는, 접촉자 홀더를 통하여 가동 접촉자에 연계한 토글 링크의 하링크는 접점의 용착에 구속되어 자유롭게 움직일 수 없지만, 상링크는 토글 핀의 주위에 자유롭게 요동할 수 있다. 이로써, 토글 핀에 가해지는 개폐 스프링(개폐 스프링은 토글 핀과 핸들 레버 사이에 팽팽하게 걸쳐져 있다)의 스프링력에 의해 래치에는 상링크를 통하여 회전 토오크가 작용하고, 이 회전 토오크를 받아서 래치는 석방 위치를 향하여 회동한다. 이 경우에, 상링크는 토글 핀을 통하여 하링크에 연결되어 있기 때문에 래치의 움직임에는 추종하지 않지만, 래치에 마련한 연결축은 상링크의 상단에 형성한 축받이부의 U자 홈 내지 긴구멍을 자유롭게 슬라이드할 수 있기 때문에, 래치와 상링크가 서로 맞구속하는 일은 없다. 이로써, 개폐 스프링의 복귀 스프링력이 토글 핀에 연결되어 있는 하링크를 직접 끌어올려서 접점 사이의 용착을 떼어내는 개리력으로서 작용하게 된다. 즉, 개폐 스프링의 복귀 스프링력은 종래 구조와 같이 상링크의 회전 토오크로 변환되는 일 없이, 복귀 스프링력이 모두 가동 접촉자의 개리력으로서 유효하게 작용하게 된다.

따라서, 고정/가동 접점 사이의 용착 상태가 다소 심각하더라도, 용착을 떼어서 가동 접촉자를 개극시킬 수 있고 차단 동작의 신뢰성이 향상한다.

또한, 상기한 구성에 더하여, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성하고, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련함에 의해, 접점 용착의 상태가 심하여 상기한 트립 동작에 의한 개리력으로도 접점의 용착이 떼여지지 않는 경우는, 조작 핸들을 OFF 위치로 이동하려고 하여도, 그 이동 도중에 핸들 레버에 마련한 스토퍼편이 상링크의 볼록형상 캠에 충합(衝合)하여 그 이상의 핸들 이동을 저지하여 아이솔레이션 기능을 확보할 수 있다.

Claims

주회로의 고정 접촉자, 회동식의 접촉자 홀더에 지지한 가동 접촉자, 접촉자 홀더에 연계한 개폐 기구, 조작 핸들, 및 과전류 트립 장치를 장비한 회로 차단기로서, 상기 개폐 기구가, 선단을 프레임에 피벗가능하게 지지하여 조작 핸들에 결합한 핸들 레버와, 일단을 프레임에 축지하고, 평상시는 선단 폴부를 래치 받이에 계지하여 쇄정 위치에 계지 지지되어 있는 래치와, 토글 핀을 통하여 결합된 상링크와 하링크로 이루어지고, 상링크, 하링크의 타단을 각각 래치, 접촉자 홀더에 피벗가능하게 연결하여 걸쳐놓은 토글 링크와, 상기 토글 핀과 핸들 레버의 상단과의 사이에 팽팽하게 신장된 개폐 스프링과의 조립체로 이루어지고, 핸들의 ON, OFF 조작에 의해 주회로 접점을 개폐하고, 또한 과전류의 통류시에는 상기 래치를 석방하여 개폐 기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서,

고정/가동 접점 사이에 접점 용착이 생긴 상태에서의 트립 동작시에, 래치가 상링크의 구속을 받지 않고 석방 위치로 회동 가능해지도록, 토글 링크의 상링크와 래치와의 사이를 슬라이드 가능하게 피벗 연결한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제 1항에 있어서,

상링크의 상단에 U자형상의 개방형 축받이부를 형성하고, 해당 축받이부에 래치에 마련한 연결축부를 감합하여 래치/상링크 사이를 슬라이드 가능하게 피벗 연결한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제 1항에 있어서,

상링크의 상단에 긴구멍형의 축받이부를 형성하고, 해당 축받이부의 긴구멍에 래치에 마련한 연결축부를 감합하여 래치/상링크 사이를 슬라이드 가능하게 피벗 연결한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

주회로 접점이 용착한 상태에서 조작 핸들이 OFF 위치로 이동하는 것을 저지하는 아이솔레이션 기구로서, 상링크의 측연에 볼록형상 캠을 형성함과 함께, 해당 볼록형상 캠에 대향하여 핸들 레버의 ON측 사이드에 암 형상의 스토퍼편을 마련한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.