KR101255472B1

KR101255472B1 - 배선용 차단기

Info

Publication number: KR101255472B1
Application number: KR1020110117012A
Authority: KR
Inventors: 백기호
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-04-16
Also published as: CN104040673B; WO2013070047A1; BR112014011298B1; US20140305906A1; CN104040673A; US9818560B2; JP5922786B2; EP2779199A4; ES2621365T3; JP2014535151A; BR112014011298A2; EP2779199B1; IN2014CN03863A; EP2779199A1

Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예의 일 양태는, 전방실; 상기 전방실과 구획되는 후방실; 상기 전방실의 일측에 구비되고, 전원 또는 부하에 전기적으로 접속되는 고정 접촉부; 상기 전방실에 이동가능하게 설치되고, 상기 고정 접촉부와 접촉하거나 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 가동 접촉부; 상기 후방실에 설치되고, 상기 가동 접촉부를 상기 고정 접촉부에 접촉시키거나 상기 고정 접촉부로부터 분리하기 위하여 동작하는 개폐 기구; 상기 전방실 및 후방실에 설치되고, 상기 개폐 기구의 동작에 의하여 상기 가동 접촉부를 이동시키는 작동 기구; 상기 전방실의 일측에 설치되고, 상기 고정 접촉부 및 가동 접촉부가 분리되는 과정에서 유도되는 아크를 진화하는 아크 진화 챔버; 및 상기 가동 접촉부의 이동 궤적 중 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 적어도 어느 한 위치에서 아크의 후방으로의 이동을 방지하는 베리어; 를 포함한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 제품의 크기가 감소될 뿐만 아니라, 아크에 의한 부품의 손상을 최소화할 수 있게 된다.

Description

배선용 차단기{MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것이다.

배선용 차단기란, 회로상의 과전류나 단락 전류와 같은 이상 전류가 공급되는 경우에 회로를 차단하여 이를 보호하는 장치이다. 이와 같은 배선용 차단기에서는, 회로의 차단시 고정 접점 및 가동 접점이 서로 분리되는 개극 시점에서 유도되는 아크(arc)의 차단이 요구된다.

특허문헌을 참조하면, 종래에는 배선용 차단기(10)의 내부에 서로 구획되는 전방 구획(12)과 후방 구획(14)이 위치된다. 그리고 고정 접촉부(60) 및 가동 접촉부(61)는 상기 전방 구획(12)에 위치되고, 상기 가동 접촉부(61)의 이동을 위한 구동 기구, 특히 전극 샤프트(78)는 상기 후방 구획(14)에 위치된다. 이와 같이 구성되는 종래 기술에서는, 상기 전극 샤프트(78)가 실질적으로 아크가 유도되는 상기 전방 구획(12)으로부터 상기 후방 구획(14)으로의 아크의 전달을 방지하게 된다. 그리고 유도되는 아크는, 그 전방에 위치되는 아크 진화실(58)로 전달된다.

그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 배선용 차단기에는 다음과 같은 문제점이 발생한다.

종래에는, 상기 전극 샤프트(78)가 상기 후방 구획(14)의 내부에 위치된다. 그런데 상기 후방 구획(14)은, 상기 구동 기구의 동작을 위하여 소정의 공간, 즉 높이를 추가적으로 확보하여야 한다. 따라서 상기 차단기(10)의 높이가 실질적으로 증가된다.

또한 종래에는, 상술한 바와 같이, 실질적으로 상기 차단기(10)의 높이가 증가된다. 따라서 상기 고정 접촉부(60) 및 가동 접촉부(61)가 분리되는 과정에서 유동되는 아크가 상기 전방 구획(12)의 후단부 및 상기 후방 구획(14)으로 전달됨으로써, 상기 구동 기구가 손상될 우려가 발생된다.

대한민국 공개특허공보 제2001-0043240호

본 발명은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 효율적으로 아크의 전달을 방지할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 아크의 전달을 방지하기 위하여 제품의 크기가 증가되는 현상을 방지할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배선용 차단기의 실시예의 일 양태는, 전방실; 상기 전방실과 구획되는 후방실; 상기 전방실의 일측에 구비되고, 전원 또는 부하에 전기적으로 접속되는 고정 접촉부; 상기 전방실에 이동가능하게 설치되고, 상기 고정 접촉부와 접촉하거나 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 가동 접촉부; 상기 후방실에 설치되고, 상기 가동 접촉부를 상기 고정 접촉부에 접촉시키거나 상기 고정 접촉부로부터 분리하기 위하여 동작하는 개폐 기구; 상기 전방실 및 후방실에 설치되고, 상기 개폐 기구의 동작에 의하여 상기 가동 접촉부를 이동시키는 작동 기구; 상기 전방실의 일측에 설치되고, 상기 고정 접촉부 및 가동 접촉부가 분리되는 과정에서 유도되는 아크를 진화하는 아크 진화 챔버; 및 상기 가동 접촉부의 이동 궤적 중 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 적어도 어느 한 위치에서 아크의 후방으로의 이동을 방지하는 베리어; 를 포함한다.

본 발명의 실시예의 다른 양태는, 외관을 형성하고, 설치 공간을 정의하는 외함; 상기 설치 공간의 일측에 구비되고, 전원 또는 부하에 전기적으로 접속되는 고정 패드; 상기 설치 공간의 내부에 이동가능하게 설치되는 가동부; 상기 가동부에 고정되고, 상기 가동부의 이동에 의하여 상기 고정 패드와 접촉하거나 상기 고정 패드로부터 분리되는 접촉 패드; 상기 가동부의 이동을 위한 구동력을 제공하는 개폐 기구; 상기 개폐 기구의 구동력을 상기 가동부에 전달하는 적어도 1개의 링크 부재; 상기 작동 기구로부터 이격되는 상기 전방실의 일측에 설치되고, 상기 고정 패드 및 접촉 패드가 분리되는 과정에서 유도되는 아크를 진화하는 아크 진화 챔버; 및 상기 가동부의 이동 궤적 중 상기 고정 패드로부터 상기 접촉 패드가 분리되는 적어도 어느 한 위치에서 상기 가동부와 상기 설치 공간 사이를 선택적으로 개폐하는 베리어; 를 포함한다.

본 발명에 의한 배선용 차단기의 실시예에서는, 전극 샤프트가 전방실 및 후방실의 외부에 설치됨으로써, 실질적으로 제품의 높이가 감소되거나 제품의 높이의 증가가 방지된다. 따라서 제품의 크기가 감소될 뿐만 아니라, 실질적으로 아크가 전달되는 공간의 크기가 감소됨으로써, 아크의 전달이 방지될 수 있다.

그리고 본 실시예에서는, 베리어 돌기 및 베리어 부재에 의하여 고정 접촉부 및 이동 접촉부의 개극 시점에서 발생되는 아크가 후방실로 전달되는 현상이 보다 효율적으로 방지될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는, 상기 고정 접촉부 및 이동 접촉부의 개극 시점에서 유도되는 아크에 의한 부품의 손상을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 배선용 차단기의 실시예를 보인 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에서 폐극 상태를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예의 요부를 보인 분해사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에서 수동 차단 상태를 보인 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에서 트립 차단 과정을 보인 단면도.

이하에서는 본 발명에 의한 배선용 차단기의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 배선용 차단기의 실시예를 보인 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에서 폐극 상태를 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예의 요부를 보인 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 배선용 차단기(1)의 외관을 상부 외함(100)과 하부 외함(200)이 형성한다. 그리고 상기 상부 외함(100) 및 하부 외함(200)은 서로 결합되어 상기 차단기(1)를 구성하는 각종 부품이 설치되는 설치 공간을 정의한다. 예를 들면, 상기 상부 외함(100)은 저면 및 전면이 개방되는 다면체 형상으로 형성될 수 있다. 또한 상기 하부 외함(200)은 상면 및 전면이 개방되는 다면체 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 상기 상부 외함(100) 및 하부 외함(200)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니지만, 서로 형합할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 상부 외함(100)에는 중간 격벽(101)이 구비된다. 상기 중간 격벽(101)은, 예를 들면, 상기 상부 외함(100)의 상면 일부가 하방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 그리고 상기 상부 외함(100)과 하부 외함(200)이 서로 결합되면, 상기 중간 격벽(101)을 기준으로 그 하방의 공간이 전방실(S1)로 정의되고, 그 상방의 공간의 공간이 후방실(S2)로 정의된다.

또한 상기 전방실(S1)은, 극의 개수에 따라서 다수개의 공간으로 구획된다. 다시 말하면, R, S, T의 3극용 배선용 차단기의 경우에는 상기 전방실(S1)이 3개의 공간으로 구획되고, R, S, T, N의 4극용 배선용 차단기의 경우에는 상기 전방실(S1)이 4개의 공간으로 구획될 것이다. 상기 전방실(S1)은, 상기 상부 외함(100)에 구비되는 상부 측벽(110) 및 상기 하부 외함(200)에 구비되는 하부 측벽(210)에 의하여 구획될 수 있다.

또한 상기 상부 외함(100) 및 하부 외함(200)에는 각각 상부 베리어 돌기(120)와 하부 베리어 돌기(220)가 구비된다. 상기 상부 베리어 돌기(120)는, 상기 전방실(S1)의 천장면을 정의하는 상기 상부 외함(100)의 일부가 하방으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 하부 베리어 돌기(220)는, 상기 전방실(S1)의 바닥면을 정의하는 상기 하부 외함(200)의 일부가 상방으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 상부 베리어 돌기(120)의 하단 및 상기 하부 베리어 돌기(220)의 상단은 서로 이격된다. 따라서 실질적으로 상기 상부 베리어 돌기(120) 및 하부 베리어 돌기(220)는, 상기 전방실(S1)을 후술할 작동 기구(600) 등이 위치되는 공간과 후술할 아크 진화 챔버(700)가 위치되는 영역을 부분적으로 구획한다고도 할 수 있다.

한편 상기 상부 외함(100)에는, 샤프트 안착홈(130)이 형성된다. 상기 샤프트 안착홈(130)은, 후술할 전극 샤프트(621)가 안착되는 곳이다. 실질적으로 상기 샤프트 안착홈(130)은, 상기 전방실(S1)을 정의하는 상기 상부 외함(100)의 일부가 하방으로 함몰되어 형성된다.

그리고 상기 샤프트 안착홈(130)에는, 다수개의 링크 관통 슬롯(131)이 형성된다. 상기 링크 관통 슬롯(131)은 상기 샤프트 안착홈(130)의 일부가 절개되어 형성된다. 상기 링크 관통 슬롯(131)은, 후술할 제2링크 부재(620)가 관통하는 곳이다.

상기 전방실(S1)에는, 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)가 구비된다. 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)는, 서로 접촉되어 폐극되거나 서로 분리되어 개극됨으로써 회로를 개폐한다.

보다 상세하게는, 상기 고정 접촉부(300)는, 고정 패드(310)를 포함한다. 상기 고정 패드(310)는, 상기 전방실(S1)의 바닥면에 해당하는 상기 하부 외함(200)의 일측에 고정된다.

그리고 상기 가동 접촉부(400)는, 접촉 패드(410) 및 가동부(420)를 포함한다. 상기 접촉 패드(410)는, 상기 가동부(420)에 고정되어 상기 고정 패드(310)와 선택적으로 접촉되는 부분이다. 상기 가동부(420)는, 작동 기구(600)에 의하여 동작하여 상기 접촉 패드(410)가 상기 고정 패드(310)에 선택적으로 접촉 또는 분리되도록 소정의 궤적으로 이동한다. 이하에서는 설명의 편의상, 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 서로 접촉되는 경우에서 상기 가동부(420)의 위치를 회로 개방 위치(도 2참조) 및 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 기설정된 절연 거리만큼 완전하게 분리된 위치를 회로 차단 위치(도 4 및 도 6참조)라 칭한다. 따라서 상기 가동부(420)는, 상기 회로 개방 위치 및 회로 차단 위치 사이에서 소정의 궤적으로 이동한다고 할 수 있다. 그리고 상기 가동부(420)는, 상기 회로 개방 위치에 위치된 상태에서 상기 상부 베리어 돌기(120)의 일측과 접촉된다. 또한 도시되지는 않았으나, 상기 가동 접촉부(400)에는 전극 스프링 구비된다. 상기 전극 스프링은, 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)가 서로 분리되는 방향, 즉 상기 고정 패드(310)와 접촉 패드(410)가 서로 분리되는 방향으로의 탄성력을 상기 가동부(420)에 부여한다.

상기 가동 접촉부(400)에는 상부 베리어 부재(430) 및 하부 베리어 부재(440)가 구비된다. 상기 상부 베리어 부재(430) 및 하부 베리어 부재(440)는, 각각 상기 가동부(420)의 상부 및 하부에 위치된다. 예를 들면, 상기 상부 베리어 부재(430) 및 하부 베리어 부재(440)가 상기 가동부(420)에 각각 고정될 수 있다. 또한 상기 상부 베리어 부재(430) 및 하부 베리어 부재(440)가 서로 고정되고, 양자 사이의 공간에 상기 가동부(420)가 위치될 수도 있다. 다만, 상기 상부 베리어 부재(430) 및 하부 베리어 부재(440)는, 상기 가동 접촉부(400), 즉 상기 가동부(420)와 함께 이동하여야 한다.

보다 상세하게는, 상기 상부 베리어 부재(430) 및 하부 베리어 부재(440)는, 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)가 서로 분리되는 개극 시점에서 발생되는 아크가 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220)를 기준으로 그 후방으로 전달되는 현상을 방지하는 역할을 한다. 실질적으로 상기 가동 접촉부(400)의 이동 궤적 중 상기 회로 개방 위치 및 회로 차단 위치 사이의 어느 한 위치(이하에서는 설명의 편의상 '개극 위치'라 칭함)에서, 상기 상부 베리어 부재(430)는 상기 상부 베리어 돌기(120) 및 가동부(420) 사이의 공간을 차폐한다. 그리고 상기 가동 접촉부(400)가 상기 개극 위치 중 어느 하나의 위치에 위치된 상태에서, 상기 하부 베리어 부재(440)는, 상기 하부 베리어 돌기(220) 및 가동부(420) 사이의 공간을 차폐한다. 따라서 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220)와 상기 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)에 의하여 작동 기구(600)가 설치되는 상기 전방실(S1)의 후단부와 아크 진화 챔버(700)가 설치되는 상기 전장실(S1)의 전단부가 구획된다고도 할 수 있다.

한편 상기 가동 접촉부(400)가 상기 개극 위치에 위치된 상태에서, 상기 상부 베리어 부재(430)의 상단은 상기 상부 베리어 돌기(120)의 하단과 인접하게 위치되고, 상기 하부 베리어 부재(440)의 하단은 상기 하부 베리어 돌기(220)의 상단과 인접하게 위치될 수 있다. 다른 예로는, 상기 가동 접촉부(400)가 상기 개극 위치 중 어느 하나의 위치에 위치된 상태에서, 상기 상부 베리어 부재(430)의 상단 일부가 상기 상부 베리어 돌기(120)의 하단 일부와 전후방으로 중첩되고, 상기 하부 베리어 부재(440)의 하단 일부가 상기 하부 베리어 돌기(220)의 상단 일부와 전후방으로 중첩될 수 있다. 따라서 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220)와 상기 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)는, 상기 가동 접촉부(400)의 상하방의 공간 또는 상기 전방실(S1)의 전단부 및 후단부를 선택적으로 개폐하는 베리어로 명명될 수도 있다.

다만, 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220)와 상기 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)의 형상 및 크기 등은, 상기 가동부(420)의 이동을 간섭하지 않는 범위에서 결정된다. 즉, 상기 가동부(420)가 상기 개극 위치 중 어느 하나에 위치되는 경우에는, 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220) 및 상기 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)가 서로 접촉되지 않게 된다. 이는 다른 표현으로는, 상기 가동부(420)의 이동에 따라서 상기 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)가 형성하는 궤적의 외측에 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220)가 위치된다고 할 수 있다.

상기 배선용 차단기(1)에는 개폐 기구(500)가 구비된다. 상기 개폐 기구(500)는, 사용자의 조작에 의하여 회로의 개폐, 즉 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)의 접촉 및 분리를 위한 구동력을 제공한다. 상기 개폐 기구(500)는, 핸들(510), 레버(520), 트립 스프링(미도시), 래치(530), 래치 홀더(540), 및 네일(550)을 포함한다.

상기 핸들(510)은 사용자가 수동으로 회로를 개폐하기 위한 것이다. 상기 핸들(510)은 상기 상부 외함(100)의 상면에 후술할 핸들 샤프트(A1)를 중심으로 소정의 궤적으로 회동가능하게 설치된다. 예를 들면, 상기 핸들(510)이 도 2에 도시된 바와 같이 위치된 경우에는, 회로가 개방된다. 그리고 상기 핸들(510)이 도 4 또는 도 6에 도시된 바와 같이 위치된 경우에는, 회로가 차단된다. 이하에서는 도 2, 도 4 및 도 6에 도시된 상기 핸들(510)의 위치를 각각 회로 개방 위치, 회로 차단 위치 및 트립 차단 위치라 칭한다.

상기 레버(520)는, 상기 핸들(510)에 고정되어 상기 후방실(S2)의 내부로 연장된다. 상기 레버(520)에는, 상기 핸들(510)의 회동 중심이 되는 핸들 샤프트(A1)가 연결된다.

상기 트립 스프링은, 상기 핸들(510)의 회동 궤적 중 어느 한 위치를 중심으로 상기 핸들(510)이 회로 개방 위치 또는 회로 차단 위치로 회동하도록 하는 탄성력, 즉 인장력을 부여한다. 상기 트립 스프링의 일단은 상기 핸들(510) 또는 레버(520)에 지지된다. 그리고 상기 트립 스프링의 타단은, 후술할 제1링크 부재(610)에 지지된다.

상기 래치(530)는, 상기 트립 스프링의 탄성력을 축세하도록 구속하거나, 상기 트립 스프링이 탄성력을 방세하도록 해방시킨다. 이를 위하여 상기 래치(530)는 상기 후방실(S2)에 래치 샤프트(A2)를 중심으로 회동가능하게 설치된다.

상기 래치 홀더(540)는, 상기 래치(530)의 회동을 선택적으로 구속한다. 상기 래치 홀더(540)는, 상기 후방실(S2)의 내부에 홀더 샤프트(A3)를 중심으로 회동가능하게 설치된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 래치 홀더(540)가 위치되는 경우에는, 상기 래치(530)의 회동이 구속된다. 그리고 상기 래치 홀더(540)가 도 6에 도시된 바와 같이 위치되는 경우에는 상기 래치(530)의 회동이 허용된다. 상기 래치 홀더(540)는, 상기 래치(530)의 회동을 구속하는 방향으로 회동하도록 하는 탄성력을 래치 스프링(미도시)로부터 부여받는다.

상기 네일(550)은, 상기 래치(530)의 회동을 허용하는 방향으로의 상기 래치 홀더(540)의 회동을 선택적으로 허용한다. 실질적으로 상기 네일(550)은, 트립 순시 기구(미도시)에 의하여 네일 샤프트(A4)를 중심으로 회동한다. 상기 트립 순시 기구는, 예를 들면, 회로상의 이상 전류 발생시 전자기 흡인력에 의하여 작동하여 상기 네일(550)을 회동시킨다. 이와 같은 상기 트립 순시 기구의 구성은 이미 널리 알려진 것으로, 본 발명의 특징과는 무관한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 상기 배선용 차단기(1)에는 작동 기구(600)가 구비된다. 상기 작동 기구(600)는 상기 개폐 기구(500)의 동작에 따라서 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)에 선택적으로 접촉 또는 분리되도록 한다. 상기 작동 기구(600)는, 제1 내지 제3링크 부재(610)(620)(630)를 포함한다.

보다 상세하게는, 상기 제1링크 부재(610)는, 상부 링크(611) 및 하부 링크(613)를 포함한다. 상기 상부 링크(611)의 일측은, 연결핀(P1)에 의하여 상기 래치(530)에 회동가능하게 연결된다. 그리고 상기 하부 링크(613)의 일측은 연결핀(P2)에 의하여 상기 상부 링크(611)의 타측에 회동가능하게 연결된다. 상기 상부 링크(611) 및 하부 링크(613)의 연결축 상에는 상기 트립 스프링의 타단이 지지된다.

상기 제2링크 부재(620)는, 전극 샤프트(621)를 중심으로 회동가능하게 설치된다. 실질적으로 상기 제2링크 부재(620)는, 별도로 제작되어 상기 전극 샤프트(621)에 용접에 의하여 고정되거나 상기 전극 샤프트(621)와 일체로 성형될 수 있다. 그리고 상기 전극 샤프트(621)가 상기 샤프트 안착홈(130)에 안착되면, 상기 링크 관통 슬롯(131)을 관통하여, 상기 후방실(S2)의 내부에 위치된다. 또한 상기 제2링크 부재(620)의 일측은 연결핀(P3)에 의하여 상기 하부 링크(613)에 회동가능하게 연결된다.

상기 제3링크 부재(630)의 일측은, 연결핀(P4)에 의하여 상기 제2링크 부재(620)의 타측에 회동가능하게 연결된다. 또한 상기 제3링크 부재(630)의 타측은 연결핀(P5)에 의하여 상기 가동 접촉부(400)에 회동가능하게 연결된다. 예를 들면, 상기 제3링크 부재(630)는, 상기 연결핀(P5)에 의하여 상기 상부 베리어 부재(430)에 회동가능하게 연결될 수 있다.

또한 상기 고정 접촉부(300)의 전방에 해당하는 상기 전방실(S1)의 내부에는 아크 진화 챔버(700)가 위치된다. 상기 아크 진화 챔버(700)는, 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)의 분리시 유도되는 아크를 소화시키는 역할을 한다.

이하에서는 본 발명에 의한 회로 차단기의 실시예의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에서 수동 차단 상태를 보인 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에서 트립 차단 과정을 보인 단면도이다.

먼저 수동으로 회로를 차단하기 위해서는, 사용자가 핸들(510)을 회로 개방 위치에서 회로 차단 위치로 회동시킨다. 그런데 래치(530)의 회동이 래치 홀더(540)에 의하여 구속된 상태이다. 따라서 상기 핸들(510)이 핸들 샤프트(A1)를 중심으로 도면상 시계 방향으로 회동하면, 상기 래치(530)는 회동하지 않는다. 그리고 상기 핸들(510)이 회동하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 트립 스프링 및 전극 스프링의 탄성력에 의하여 제1 내지 제3링크 부재(610)(620)(630)가 각각의 연결핀(P1)(P2)(P3)(P4)를 중심으로 소정의 방향으로 회동한다. 보다 상세하게는, 상기 제1링크 부재(610) 중 상부 링크(611)는 연결핀(P1)을 중심으로 반시계 방향으로 회동하고, 이에 연동하여 하부 링크(613)가 연결핀(P2)를 중심으로 시계 반향으로 회동한다. 그리고 상기 하부 링크(613)에 연결핀(P3)에 의하여 연결된 상기 제2링크 부재(620)가 전극 샤프트(621)를 중심으로 반시계 방향으로 회동하고, 이에 연동하여 상기 제3링크 부재(630)가 연결핀(P4)을 중심으로 회동한다.

다음으로 상기 제3링크 부재(630)의 회동에 연동하여, 상기 제3링크 부재(630)에 회동가능하게 연결된 가동 접촉부(400)가 연결핀(P5)을 중심으로 반시계 방향으로 회동하면서 상승한다. 따라서 상기 가동 접촉부(400)가 고정 접촉부(300)로부터 분리된다. 즉, 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 서로 분리되어 개극이 개시된다. 따라서 상기 가동 접촉부(400)는 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 서로 접촉되는 회로 개방 위치에서, 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 기설정된 절연 거리만큼 서로 이격되는 회로 차단 위치에 위치하게 된다.

한편 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 서로 분리되는 개극 시점에서 아크가 유도된다. 본 실시예에서는, 이와 같이 유도되는 아크가 개폐 기구 및 작동 기구(600) 등이 설치되는 전방실(S1)의 후단부로 전달되지 않고, 아크 진화 챔버(700)가 설치되는 전방실(S1)의 전단부로 전달된다. 이에 대해서는 트립 차단 과정에서 상세하게 설명하기로 한다.

한편 트립 전류와 같이 이상 전류가 유동하여 트립 차단되는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 순시 트립 기구에 의하여 네일(550)이 회동하고, 이에 의하여 상기 래치 홀더(540) 및 이에 의하여 구속된 상기 래치(530)가 회동이 허용된다. 따라서 상기 트립 스프링의 탄성력에 의하여 상기 래치(530)가 래치 샤프트(A2)를 중심으로 반시계 방향으로 회동하면서, 이에 연동하여 상기 제1 내지 제3링크 부재(610)(620)(630)가 연결핀(P1)(P2)(P3)(P4)를 중심으로 회동하면서 상기 가동 접촉부(400)가 상기 고정 접촉부(300)로부터 분리됨으로써, 상기 접촉 패드(410)가 상기 고정 패드(310)로부터 분리되는 개극이 시작된다.

그런데 본 실시예에서는, 상기 전극 샤프트(621)가 상기 전방실(S1)의 외부, 즉 상부 외함(100)의 상면에 형성되는 샤프트 안착홈(130)에 설치된다. 따라서 실질적으로 차단기(1)의 높이, 즉 상기 전방실(S1)의 높이가 상대적으로 감소됨으로써, 제품의 크기가 감소될 수 있다. 그리고 이와 같이 상기 전방실(S1)의 높이가 감소됨으로써, 상기 고정 접촉부(300) 및 가동 접촉부(400)가 서로 분리, 실질적으로 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 서로 분리되는 시점에서 유도되는 아크가, 상기 전방실(S1)의 전단부에서 상기 전방실(S1)의 후단부로 전달되는 통로의 역할을 수행하는 공간이 상대적으로 감소된다.

또한 본 실시예에서는, 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 서로 분리되는 시점에서 유도되는 아크의 전달이 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220)와 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)에 의하여 방지된다. 보다 상세하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정 패드(310)가 상기 접촉 패드(410)로부터 분리되는 개극 위치 중 적어도 어느 한 위치에서, 상기 상부 및 하부 베리어 부재(430)(440)가 각각 상기 가동 접촉부(400), 실질적으로 가동부(420) 및 상기 상부 및 하부 베리어 돌기(120)(220) 사이의 공간을 차폐한다. 따라서 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)의 분리 과정에서 유도되는 아크가 도 5에서 도면상 우측으로 전달되는 현상이 방지될 수 있다. 그리고 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)의 분리 과정에서 유도되는 아크는, 아크 진화 챔버(700)로 안내되어 진화된다.

한편 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 래치(530)가 상기 트립 스프링의 탄성력에 의하여 계속적으로 회동하면, 상기 가동 접촉부(400)가 상기 고정 접촉부(300)로부터 완전하게 분리된다. 상기 가동 접촉부(400)가 상기 회로 차단 위치에 위치됨으로써, 상기 고정 패드(310) 및 접촉 패드(410)가 기설정된 절연 거리를 유지하게 된다. 또한 상기 핸들(510)은, 상기 트립 스프링의 탄성력에 의한 상기 래치(530)의 회동에 연동하여 트립 차단 위치에 위치된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

상술한 실시예에서는, 상기 베리어가, 상기 상부 및 하부 베리어 돌기와 상기 상부 및 하부 베리어 부재를 포함하는 것으로 설명되었다. 그러나 상기 가동부의 형상에 따라서, 상기 베리어가 상기 상부 베리어 돌기와 상기 상부 베리어 부재 또는 상기 하부 베리어 돌기와 상기 하부 베리어 부재만 포함하여도 무방하다.

Claims

전방실;
상기 전방실과 구획되는 후방실;
상기 전방실의 일측에 구비되고, 전원 또는 부하에 전기적으로 접속되는 고정 접촉부;
상기 전방실에 이동가능하게 설치되고, 상기 고정 접촉부와 접촉하거나 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 가동 접촉부;
상기 후방실에 설치되고, 상기 가동 접촉부를 상기 고정 접촉부에 접촉시키거나 상기 고정 접촉부로부터 분리하기 위하여 동작하는 개폐 기구;
상기 전방실 및 후방실에 설치되고, 상기 개폐 기구의 동작에 의하여 상기 가동 접촉부를 이동시키는 작동 기구;
상기 전방실의 일측에 설치되고, 상기 고정 접촉부 및 가동 접촉부가 분리되는 과정에서 유도되는 아크를 진화하는 아크 진화 챔버; 및
상기 가동 접촉부의 이동 궤적 중 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 적어도 어느 한 위치에서 아크의 후방으로의 이동을 방지하는 베리어; 를 포함하는 배선용 차단기.
제 1 항에 있어서,
상기 베리어는,
상기 전방실의 일측에서 연장되는 베리어 돌기; 및
상기 가동 접촉부에 구비되는 베리어 부재; 를 포함하고,
상기 가동 접촉부의 이동 궤적 중 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 적어도 어느 한 위치에서 상기 베리어 돌기 및 베리어 부재의 적어도 일부는 서로 중첩되게 위치되는 배선용 차단기.
제 2 항에 있어서,
상기 베리어 돌기는, 상기 가동 접촉부의 이동에 의하여 상기 베리어 부재가 형성하는 궤적의 외측에 위치되는 배선용 차단기.
제 1 항에 있어서,
상기 베리어는,
상기 전방실의 상면 일측에서 하방으로 연장되는 상부 베리어 돌기;
상기 전방실의 하면 일측에서 상방으로 연장되는 하부 베리어 돌기;
상기 가동 접촉부의 상면에 구비되는 상부 베리어 부재; 및
상기 가동 접촉부의 저면에 구비되는 하부 베리어 부재; 를 포함하고,
상기 가동 접촉부의 이동 궤적 중 상기 고정 접촉부로부터 분리되는 적어도 어느 한 위치에서, 상기 상부 베리어 돌기의 하단과 상기 상부 베리어 부재의 상단이 서로 인접되게 위치되고, 상기 하부 베리어 돌기의 상단과 상기 하부 베리어 부재의 하단이 서로 인접되게 위치되는 배선용 차단기.
제 4 항에 있어서,
상기 상부 베리어 돌기는, 상기 가동 접촉부의 이동에 의하여 상기 상부 베리어 부재가 형성하는 궤적의 외측에 위치되고,
상기 하부 베리어 돌기는, 상기 가동 접촉부의 이동에 의하여 상기 하부 베리어 부재가 형성하는 궤적의 외측에 위치되는 배선용 차단기.
외관을 형성하고, 설치 공간을 정의하며, 전방실 및 후방실을 포함하는 외함;
상기 설치 공간의 일측에 구비되고, 전원 또는 부하에 전기적으로 접속되는 고정 패드;
상기 설치 공간의 내부에 이동가능하게 설치되는 가동부;
상기 가동부에 고정되고, 상기 가동부의 이동에 의하여 상기 고정 패드와 접촉하거나 상기 고정 패드로부터 분리되는 접촉 패드;
상기 가동부의 이동을 위한 구동력을 제공하는 개폐 기구;
상기 개폐 기구의 구동력을 상기 가동부에 전달하는 적어도 1개의 링크 부재;
상기 전방실의 일측에 설치되고, 상기 고정 패드 및 접촉 패드가 분리되는 과정에서 유도되는 아크를 진화하는 아크 진화 챔버; 및
상기 가동부의 이동 궤적 중 상기 고정 패드로부터 상기 접촉 패드가 분리되는 적어도 어느 한 위치에서 상기 가동부와 상기 설치 공간 사이를 선택적으로 개폐하는 베리어; 를 포함하는 배선용 차단기.