KR20070112715A

KR20070112715A - 누전 차단기

Info

Publication number: KR20070112715A
Application number: KR1020070048742A
Authority: KR
Inventors: 야스미치 오카모토; 노리토모 사토
Original assignee: 후지 덴키 기기세이교 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2007-11-27
Also published as: TW200820297A; KR100928361B1; FR2901633A1; FR2901633B1; CN101079353A; TWI336483B; JP2007311268A; JP4972998B2; CN101079353B

Abstract

메거 테스트용 스위치를 탑재한 누전 차단기를 대상으로, 내장 부품의 공용화와 아울러 보수, 점검 및 내부 배선의 간소화를 도모하도록 부품의 배치, 조립 구조를 개량한다.

누전 차단기는 케이스 및 커버로 이루어진 본체 하우징(12)을 포함하고, 내부에 주회로 접점, 상기 주회로 접점의 스위칭 기구(3), 영상 변류기(6), 누전 검출 회로(7), 트립 코일 유닛(8) 및 주회로로부터 누전 검출 회로에 급전하는 전원 회로에 접속한 메거 테스트용 스위치(11)를 내장한다. 누전 차단기의 메거 테스트시에 상기 메거 테스트용 스위치가 OFF 조작되어 누전 검출 회로를 주회로로부터 단선한다. 상기 누전 검출 회로, 트립 코일 유닛, 메거 테스트용 스위치를 개별적으로 유닛화한다. 각 유닛은 본체 하우징 내부에서의 영상 변류기의 일측방 집약 배치되고, 또한 상기 위치에서 메거 테스트용 스위치의 조작 버튼(11b)을 본체 하우징의 커버로 개구한 스위치 조작 홀에 대면하게 한다.

Description

누전 차단기{EARTH LEAKAGE BREAKER}

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 3극 누전 차단기의 내부 조립 구조를 나타내는 외관도이다.

도 2는 도 1에 케이스 커버를 덮은 상태의 외관도이다.

도 3은 도 1에서의 주요부 부품의 조립, 배치도이다.

도 4는 도 3에서의 메거 테스트용 스위치의 유닛 전체의 구성 사시도이다.

도 5는 도 4에서의 주요 부품의 확대 사시도이다.

도 6은 도 5에서의 스위치 본체의 상세 구조도이다.

도 7은 도 5에 대응하는 유닛 조립 구조의 사시 측면도이다.

도 8은 도 3에 도시한 메거 테스트용 스위치의 동작 기능의 설명도이다.

도 9는 도 1에서의 영상 변류기의 조립 구조를 나타내는 사시도이다.

도 10은 4극 누전 차단기에 탑재하는 영상 변류기의 조립 구조를 나타내는 외관도이다.

도 11은 도 10에서의 주회로 도체의 분해 사시도이다.

도 12는 도 10의 영상 변류기를 탑재한 4극 누전 차단기의 내부 조립 구조를 나타내는 외관도이다.

도 13은 메거 테스트용 스위치를 탑재한 누전 차단기의 회로도이다.

도 14는 도 13에 대응하는 누전 차단기의 종래 구조를 나타내는 외관도이다.

* 도면 부호의 설명

1 주회로

2 주회로 접점

3 스위칭 기구

4 조작 핸들

6 영상 변류기

7 누전 검출 회로

8 트립 코일 유닛

9 누전 검출 회로의 전원선

11 메거 테스트용 스위치

11a 스위치 본체

11b 조작 버튼

11b-1 로크 암

11c 슬라이더(액추에이터 부재)

11d 복귀 스프링

13 주회로 도체

13a 평판 도체

13b 막대 도체

15 트립 크로스바

본 발명은, 저전압 배전 시스템에 적용하는 누전 차단기에 관한 것으로, 특히 차단기의 메거 테스트(절연·내전압 시험)를 행할 때에 누전 검출 회로를 주회로로부터 단선하는 메거 테스트용 스위치를 탑재한 누전 차단기의 조립 구조에 관한 것이다.

최근의 누전 차단기는, 소비자 측에서의 사용의 편리성을 높이기 위해, 배선용 차단기 및 누전 차단기의 본체 하우징을 동일한 외형 크기로 하고, 본체 하우징에 내장한 주요 부품을 가능한 한 공용화한 누전 차단기가 주류로 되어 있다.

이러한 누전 차단기는, 배선용 차단기에서와 같은 과전류 보호 기능 부품 외에, 영상 변류기, 누전 검출 회로(IC를 포함하는 전자 회로) 및 트립 코일 유닛(trip coil unit)을 설치한다. 상기 영상 변류기는 주회로의 1차 도체 사이의 불평형 전류를 검출한다; 상기 누전 검출 회로는 상기 영상 변류기로부터의 2차 출력 레벨에 기초한 접지 고장(ground fault)의 발생을 검출한다; 그리고 상기 트립 코일 유닛은 상기 누전 검출 회로로부터의 출력 신호에 응답하여 상기 차단기의 스위칭 기구를 트립한다. 상기 누전 검출 회로에 대한 제어 전원은 주회로의 상간 전압(inter-phase voltage)을 정류함으로써 급전된다.

누전 차단기는 주회로에서 미리 정의된 상간 절연 내력(dielectric strength)을 갖도록 규격에 의해 규정되어 있다. 따라서, 제품마다 절연 및 내전 압 테스트(메거 테스트)를 행하여 절연 강도를 측정하도록 되어 있다. 상기 메거 테스트는 누전 차단기의 주회로 접점을 개방한 상태에서(OFF 상태) 주회로 단자의 상간에 테스트 전압을 인가함으로써 실행된다. 상기 테스트 전압은 누전 차단기의 정격 전압에 따라 변동한다. 400 내지 600V 범위의 정격 전압의 누전 차단기에 대해, 테스트 전압은 2,500V에서 정의된다.

상기 절연 및 내전압 테스트가 주회로의 각 상에 접속된 누전 검출 회로의 각 전원선(이하에 설명)에 의해 수행되면, 전자 회로인 누전 검출 회로에는 상기 검출 회로를 파괴하는 높은 테스트 전압이 인가된다. 결과적으로, 상기 누전 검출 회로는 상기 테스트 전압의 인가 전에 상기 주회로로부터 단선되어야 한다. 상기 누전 차단기의 설치 위치에서의 메거 테스트를 용이하게 하기 위해, 누전 차단기의 본체 하우징에 내전압 테스트 스위치(메거 테스트용 스위치)가 더 장착되며, 상기 누전 검출 회로용 전원 회로가 상기 메거 테스트시에 단선되는 누전 차단기가 공지되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1). 차단기의 스위칭 기구가 상기 메거 테스트용 스위치의 OFF 조작에 연계하여 기계적으로 강제 트립되는 또 하나의 누전 차단기가 제안되어 있다(예컨대, 특헌 문헌 2). 도 13은 3상 3선식 회로용 누전 차단기의 예시적인 회로도이며, 도 14는 상기 회로 차단기의 조립구조를 도시한다.

도 13을 참조하면, 참조 부호 1은 R, S, T 3상의 주회로를, 부호 2는 주회로 접점을, 부호 3은 주회로 접점(2)에 대한 스위칭 기구를, 부호 4는 조작 핸들을 지시하며, 부호 5는 주회로(1)에 흐르는 과전류나 단락전류의 검출 시에 상기 스위칭 기구(3)를 트립하는 과전류 트립 장치를 지시한다. 배전 시스템의 접지 고장 발생 의 검출 시에 상기 스위칭 기구(3)를 트립하는 누전 트립 장치는 영상 변류기(6), 누전 검출 회로(IC를 포함하는 전자 회로)(7) 및 트립 코일 유닛(8)을 포함한다. 영상 변류기(6)는 주회로의 R, S, T 상의 1차 도체의 불평형 전류를 검출한다; 상기 누전 검출 회로(7)는 상기 영상 변류기(6)로부터의 2차 출력 레벨에 기초한 접지 고장의 발생을 검출한다; 그리고 상기 트립 코일 유닛(8)은 상기 누전 검출 회로(7)로부터의 출력 신호에 응답하여 상기 스위칭 기구(3)를 트립한다.

상기 누전 검출 회로(7)를 제어하는 전력은 주회로(1)의 도체에 연결된 전원선(9) 및 정류 회로(10)를 통해 상기 주회로(1)의 상간 전압으로부터 급전된다. 메거 테스트용 스위치(절연 테스트 스위치)(11)는 상기 전원 회로에 삽입되며, 상기 누전 차단기의 메거 테스트 전에 턴 오프되어 상기 누전 검출 회로(7)를 주회로로부터 단선시킨다. 도 13의 예에서 상기 누전 검출 회로(7)에 주회로의 R, S, T 상을 dc 정류함으로써 전력을 공급하는 한편, R-T 상 사이의 상간 전압은 일부 경우에 누전 검출 회로(7)에 공급될 수 있다.

도 14는 종래의 누전 차단기의 구조를 도시한다. 도 14를 참조하면, 참조 부호 12는 케이스(12a) 및 커버(12b)로 이루어진 본체 하우징(수지 몰드)을 지시한다. 상기 본체 하우징(12)에는, 토글 링크(toggle link) 타입의 스위칭 기구(3), 조작 핸들(4), 바이메탈(bimetal) 타입의 과전류 트립 장치(5), 영상 변류기(6), 유닛 구조를 갖는 누전 검출 회로(7) 및 메거 테스트용 스위치(11)가 설치되어 있다. 이들 구성요소는 도 14에 도시된 바와 같이 배치된다. 케이스(12a)의 공간은 상간 구획 벽에 의해 분할되어 R, S 및 T 상에 대한 부분 공간을 형성한다. 도 14 의 참조 부호 13은 R, S 또는 T 상에 대한 각 부분 공간에 배치된 주회로 도체를 지시하고, 부호 14는 전류 차단부에 제공된 아크(arc) 소등 장치를 지시하며, 부호 15는 과전류 트립 장치(5) 또는 트립 코일 유닛(8)으로부터의 기계적 출력 신호에 응답하여 스위칭 기구(3)를 트립하는 트립 크로스바를 지시한다.

상기 누전 검출 회로(7)는 수직으로 배향된 유닛 케이스에 수용되며, 영상 변류기(6), 상기 영상 변류기(6)를 통과하는 U-자형 1차 도체 및 상기 케이스(12a)의 좌측벽에 의해 둘러싸인 공간으로 수용된다. (슬라이드 구동 타입의) 상기 메거 테스트용 스위치(11)는 가동 접점 홀더 및 상기 홀더에 연결되며 스위치 케이스로부터 연장하는 막대(rod)를 구비하며, 상기 막대에는 액추에이터(16) 및 조작 노브(knob)(17)가 형성되어 있다. 상기 메거 테스트용 스위치는 영상 변류기(6)의 타측, 즉 상기 누전 검출 회로(7)의 설치 위치의 반대측에, 그리고 영상 변류기, U-자형 1차 도체 및 상기 케이스(12a)의 우측벽에 의해 둘러싸인 공간에 배치된다. 이러한 설치 위치에, 상기 조작 노브(17)는 상기 본체 하우징(12)의 커버(12b)에 개방된 스위치 조작 홀(12b-1)과 대면하며, 상기 액추에이터(16)의 선단(先端)은 과전류 트립 장치(5)의 조작단(아머처(armature))과 마주본다. 상기 트립 코일 유닛(8)은 유닛 케이스에 포함되며 상기 본체 하우징(12)의 중심에 위치한 조작 핸들(4) 측에 배치되는 트립 코일(전자기 솔레노이드) 및 액추에이터를 구비한다. 이 위치에서의 액추에이터는 상기 트립 크로스바(15)와 마주본다.

상술한 조립 구조에서, 도 13의 회로도에 도시된 바와 같이, 주회로 도체(13), 메거 테스트용 스위치(11), 누전 검출 회로(7) 및 트립 코일(8) 사이에 내부 리드선(lead wire)(도면에 도시되지 않음)이 연결된다. 상기 누전 차단기는 스위치 보드 상에 장착될 때, 본체 하우징(12)의 커버(12b)를 전방으로 대면하게 하여 스위치 보드 내에 수직으로 부착되며, 상기 조작 핸들(4)은 상기 스위치 보드 바깥으로부터의 스위칭 조작을 위해 상기 스위치 보드의 전방 도어 패널(door panel)에서 개방된 윈도우(window)를 통해 돌출한다.

상술한 구조를 갖는 누전 차단기의 메거 테스트에서, 본체 하우징(12)의 정면으로부터 상기 메거 테스트용 스위치(11)의 조작 노브(17)를 인출(引出)함으로써 OFF 조작이 실행되어 상기 누전 검출 회로(7)로부터 전원 회로를 차단한다. 동시에, 상기 메거 테스트용 스위치(11)의 액추에이터(16)는 트립 장치(5)의 구동단(아머처)을 킥(kick)함으로써 트립 크로스바(15)를 해제 위치로 구동한다. 상기 스위칭 기구(3)는 기계적으로 트립되어 주회로 접점(2)(도 13)을 개방(턴 OFF)한다. 메거 테스트 후에 상기 누전 차단기를 통상의 동작 상태로 복구시키기 위해, 상기 조작 노브(17)를 밀어넣어 상기 메거 테스트용 스위치(11)를 ON 위치로 복귀시킨다. 상기 누전 검출 회로(7)는 상기 주회로(1)의 각 상에 연결된다. 동시에, 상기 메거 테스트용 스위치(11)의 액추에이터(16)는 상기 트립 크로스바(15)의 잠금을 해제시킨다. 이러한 상태의 조작 핸들(4)을 ON 위치로 전환하면, 주회로 접점(2)이 닫히며 상기 누전 차단기는 통상의 동작 상태로 복귀한다.

[특허문헌 1]

일본 무심사 특허 공개 공보 No. 2004-319135(도 1)

[특허문헌 2]

일본 무심사 특허 공개 공보 No. 2004-349063(도 1 내지 도 4)

본 누전 차단기는 배선용 차단기에 비해 영상 변류기, 누전 검출 회로 및 트립 코일을 포함하여 많은 수의 설치 부품을 구비하며, 각종의 기능 부품이 본체 하우징 내에 패킹되어 있어 실제 누전 차단기에 메거 테스트용 스위치를 추가로 설치하기 위한 여분의 공간이 거의 없다. 상기 주회로, 메거 테스트용 스위치 및 누전 검출 회로 사이의 내부 배선에는 고 신뢰성이 더 요구된다. 또한, 메거 테스트용 스위치의 조작성 및 상기 스위칭 기구의 인터로크(interlock) 기능에도 고 신뢰성이 요구된다.

이러한 점을 고려하면, 도 14의 종래 누전 차단기의 구조는 영상 변류기(6)의 양측에서의 여분의 공간을 이용하여 상기 본체 하우징 내에 개별적으로 상기 누전 검출 회로(7) 및 메거 테스트용 스위치(11)를 배치한다. 그러나, 이러한 구성은 상기 메거 테스트용 스위치를 통한, 주회로로부터 누전 검출 회로로의 내부 배선 경로를 길게 하여, 배선이 복잡해진다.

게다가, 상기 메거 테스트용 스위치(11)의 외형 치수가 차단기의 본체 하우징(12)의 높이에 의해 제한되므로, 다양한 프레임 크기를 갖는 일련의 누전 차단기에서의 부품의 공용화가 어렵게 되어 있다.

이러한 관점에서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하여 내부 배선의 간소화, 사용부품의 공용화를 도모하고, 아울러 본체 하우징에 내장한 주요 기능 부품의 레이아웃(layout)을 변경하지 않고 메거 테스트용 스위치를 추가 장착할 수 있도록 그 조립 위치, 레이아웃을 개량한 누전 차단기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 케이스 및 커버로 이루어지는 본체 하우징의 내부에 주회로 접점, 스위칭 기구, 영상 변류기, 누전 검출 회로, 트립 코일 유닛 및 주회로로부터 누전 검출 회로에 급전하는 전원 회로에 접속한 메거 테스트용 스위치를 내장하고, 누전 차단기의 메거 테스트시에 상기 메거 테스트용 스위치를 OFF 조작하여 누전 검출 회로를 주회로로부터 단선하도록 한 누전 차단기가 제공된다. 상기 누전 검출 회로, 트립 코일 유닛, 메거 테스트용 스위치 각각은 유닛으로 구성되고, 각 유닛을 본체 하우징 내부의 일측에 집약 배치하고, 그 위치에서 메거 테스트용 스위치의 조작단을 본체 하우징의 커버로 개구한 스위치 조작 홀에 대면하도록 집약 배치한다(청구항 1). 구체적으로는 누전 차단기는 다음의 모드를 취한다.

(1) 상기 누전 검출 회로 유닛을 영상 변류기의 측방 위치에서 상기 영상 변류기를 관통하는 "U자형"의 1차 도체와 본체 하우징의 측벽 사이에 둘러싸인 공간에 수용하고, 그 상방으로 메거 테스트용 스위치 유닛, 트립 코일 유닛을 앞뒤로 나열하여 본체 하우징의 커버 이면(裏面)측에 집약 배치한다(청구항 2).

(2) 상기 메거 테스트용 스위치의 유닛은, 수평으로 놓인 스위치 본체와, 조작 버튼과, 조작 버튼과 스위치 본체 및 차단기의 트립 크로스바와의 사이를 연계하는 액추에이터 부재와, 상기 각 부품을 탑재한 유닛 케이스와 조립체로 되어 있다. 상기 조작 버튼은 OFF 조작되어 액추에이터 부재를 통해 스위치 본체의 접점을 개방시킴과 동시에, 트립 크로스바를 해제 위치로 구동하여 차단기를 기계적으 로 강제 트립시킨다(청구항 3).

(3) 모드 (2)에서, 조작 버튼이 푸시/턴(push and turn) 타입의 푸시 버튼이고, 액추에이터 부재가 복귀 스프링과 조합하여 조작 버튼과 직교하는 방향으로 배치된 슬라이더이다. 또한 조작 버튼과 액추에이터 부재와의 사이에는 조작 버튼을 누를 때 슬라이더를 OFF 위치로 맞물리게 하여 유지하는 잠금 메커니즘을 설치한다(청구항 4).

(4) 상기 누전 차단기는 3상 4선식 회로용의 4극 사양에 대응할 수 있으며, 영상 변류기를 관통하는 중성 선의 1차 도체를 상기 본체 하우징 내부의 영상 변류기에 대해 상기 유닛과 반대 위치로 인출하여 배치한다(청구항 5).

(5) 상기 모드 (4)에서, 중성 선의 1차 도체는 영상 변류기를 관통하는 막대형 도체와, 상기 막대형 도체의 양단에 나사 체결되어 영상 변류기의 양측으로 인출된 평판 도체를 포함한다(청구항 6).

이하, 본 발명의 실시형태를 도시하는 실시예에 기초하여 설명한다. 또한, 실시예의 도면 중에서 도 14에 대응하는 부재에는 동일한 부호를 부기하여 그 설명을 생략한다.

우선, 본체 하우징의 커버를 벗긴 누전 차단기의 전체 구조를 도 1에, 커버를 씌운 상태의 외형도를 도 2에 도시한다. 도 1의 조립 구조에서는, 본체 하우징(12)에 내장한 누전 검출 회로(7), 트립 코일 유닛(8) 및 메거 테스트용 스위치(11)의 배치를 제외한 주요 기능 부품의 배치는 도 14와 동일하다. 즉, 도 14에서 는 영상 변류기(6)의 양측에 누전 검출 회로(7), 메거 테스트용 스위치(11)를 분리하여 배치하는 반면, 도 1에서는 누전 검출 회로(7), 메거 테스트용 스위치(11) 및 트립 코일 유닛(8)의 각 유닛이 본체 하우징(12)의 일측(케이스(12a)의 우측벽 옆)에 집약 배치한다. 발명된 누전 차단기의 조립 구조는 도 3에 도시된다.

즉, 누전 검출 회로(7)는 종래 구조와 동일하게 인쇄 기판을 유닛 케이스에 수용한 후에, 도 9에 도시하는 조립 구조의 영상 변류기(6)의 철심을 관통한 U자형 1차 도체(13a)(T상)와 케이스(12a)의 우측 측벽으로 둘러싸인 공간에 수직 방향으로 직립하여 배치되어 있다. 한편, 메거 테스트용 스위치(11)의 유닛은 누전 검출 회로(7)의 상측에 수평 방향으로 배치되어 있다. 또한 그 후방으로 트립 코일 유닛(8)이 조작 핸들(4)의 측방 위치로 배치된다. 상기 3개의 유닛은 도 2에 도시된 바와 같이 본체 하우징의 커버(12b)에 의해 커버된다. 도 1의 조립 구조에서,메거 테스트용 스위치(11)에 제공된 조작 버튼(이후에 설명됨)이 커버(12b)(도 2 참조)에서 개방되는 스위치 조작 홀(12b-1)에 대면한다. 또한, 도 2의 기호 X, Y는 배전반의 전면 패널에 개방된 윈도우의 치수를 나타낸다.

그리고, 도 1의 조립 구조에서, 메거 테스트용 스위치(11)를 통해 주회로 도체(13)와 누전 검출 회로(7)와의 사이 및 누전 검출 회로(7)와 트립 코일 유닛(8) 사이에 내부 배선이 제공되어 있다.

다음으로, 상기 메거 테스트용 스위치(11)에 대해, 그 유닛의 상세한 조립 구조를 도 4 내지 도 7에서 설명한다. 도 4를 참조하면, 메거 테스트용 스위치의 유닛은 스위치 본체(11a)와, 조작 버튼(11b)과, 액추에이터인 슬라이더(11c)와, 복 귀 스프링(압축 스프링)(11d)과 이들 각 부품을 탑재한 유닛 케이스(조립 프레임)(11e)와의 조립체로 된다.

여기서, 스위치 본체(11a)는 도 6에 도시한 바와 같이, 스위치 케이스(11a-1)에 고정 접촉자(11a-2), 브리지 타입 가동 접촉자(11a-3) 및 가동 접촉자(11a-3)에 연결하여 스위치 케이스(11a-1)로부터 돌출하는 조작 막대(11a-4)를 조립한 구조이다. 조작 막대(11a-4)를 ON, OFF 방향으로 슬라이드 조작함으로써 개폐 동작이 수행된다. 그리고, 상기 스위치 본체(11a)의 케이스로부터 돌출한 조작 막대(11a-4)의 단부는 상기 슬라이더(11c)의 선단에 형성된 훅(hook)(11c-1)과 맞물린다.

조작 버튼(11b)은 푸시/턴 타입 버튼으로서, 상기 슬라이더(11c)에 상방으로부터 대향하여 유닛 케이스(11e)에 안내 및 지지된다.

슬라이더(11c)는 복귀 스프링(11d)과 조합하여 유닛 케이스(11e)에 슬라이드 가능하게 안내 및 지지되어 있다. 상기 스위치 유닛을 누전 차단기의 본체 하우징(12)에 부착한 상태(도 1 참조)로 상기 슬라이더의 선단부(11c-2)를 트립 크로스바(15)에 대향시킨다. 슬라이더(11c)의 중간 부위에는 경사 캠(slant cam) 면(11c-3)을 형성하여 조작 버튼(11b)의 선단을 대향시킨다. 이러한 구성으로 조작 버튼(11b)을 화살표 A 방향으로 누르면, 조작 버튼의 선단이 상기 경사 캠 면(11c-3)에 접촉하여 슬라이더(11c)를 화살표 B 방향으로 구동한다.

또한, 조작 버튼(11b)과 슬라이더(11c) 사이에는, 조작 버튼(11b)을 누를 때 슬라이더(11c)를 OFF 위치로 맞물리게 하여 유지하는 잠금 메커니즘이 제공된다. 상기 잠금 메커니즘은 조작 버튼(11b)의 둘레면으로부터 돌출한 로킹 암(locking arm)(11b-1)과, 상기 암에 대향하여 슬라이더(11c)에 결합 돌출부(11c-4)를 설치한다.

다음으로, 상기 구성을 갖는 메거 테스트용 스위치의 기능 및 동작을 도 8을 참조하여 설명한다. 즉, 누전 차단기의 메거 테스트에서, 본체 하우징(12)의 전방으로부터 나사 드라이버 등의 공구를 사용하여 메거 테스트용 스위치(11)의 조작 버튼(11b)을 화살표 A 방향으로 누르면, 이에 응답하여 슬라이더(11c)가 복귀 스프링(11d)에 저항하여 화살표 B 방향으로 이동한다. 이에 의해, 스위치 본체(11a)가 OFF 동작하여 주회로와 누전 검출 회로(7)와의 사이의 전원 회로를 단선시킨다. 동시에, 슬라이더(11c)의 선단부(11c-2)가 트립 크로스바(15)를 킥함으로써 트립 크로스바(15)가 화살표 C 방향으로 경사지게 되어 스위칭 기구(3)의 래치를 해제한다. 그 결과, 스위칭 기구(3)가 트립 동작하여 각 상의 주회로 접점(2)이 개방된다. 계속해서 조작 버튼(11b)을 누른 상태로 화살표 D 방향으로 돌리면, 로크 암(11b-1)이 슬라이더(11c)에 형성한 결합 돌출부(engaging protrusion)(11c-4)와 맞물린다. 슬라이더(11c)는 복귀 스프링(11d)의 스프링력을 받아 OFF 위치로 맞물려서 유지된다. 이로써 메거 테스트의 준비가 확립된다. 또한, 상기 슬라이더 잠금 상태에서는 조작 핸들(4)의 조작에 의해 스위칭 기구(3)를 리셋(reset)하고, 누전 차단기를 ON 위치로 전환하려고 해도, 트립 크로스바(15)가 래치 해제 위치로 구속되어 있기 때문에, ON 조작을 행할 수 없다.

메거 테스트의 종료 후에 누전 차단기를 통상의 사용 상태로 되돌리기 위해, 조작 버튼(11b)을 역방향으로(화살표 D와 반대쪽) 돌린다. 이에 의해 조작 버튼/슬라이더 사이의 잠금 메커니즘이 해제되어 복귀 스프링(11d)의 스프링력을 받은 슬라이더(11c)가 원래의 위치로 돌아가 트립 크로스바(15)로부터 이탈함과 동시에, 스위치 본체(11a)가 ON 동작하여 누전 검출 회로(7)의 전원 회로를 도통 상태로 복귀시킨다.

따라서, 조작 핸들(4)을 RESET 위치로 돌려 스위칭 기구(3)의 래치를 리셋한 후에, ON 위치로 스위칭함으로써, 주회로 접점(2)이 닫혀서 누전 차단기가 통상의 사용 상태로 복귀하여 배전 회로의 도통 상태를 복구한다.

본 발명의 상기 누전 차단기의 조립 구조에 의하면, 본체 하우징(12)의 일측에 집약 배치한 누전 검출 회로(7), 트립 코일 유닛(8), 메거 테스트용 스위치(11)가 서로 인접하여 배치된다. 따라서, 각 유닛의 상호간 및 주회로 도체와의 사이를 접속하는 내부 배선이 도 14에 도시한 종래 구조와 비교하여 대폭으로 간소화된다. 또한, 유닛 부품의 보수, 점검도 용이하게 실행될 수 있다.

메거 테스트용 스위치(11)는, 그 스위치 본체(11a)를 수평 방향으로 배치하여 스위치 유닛을 구성하기 때문에, 누전 차단기의 본체 하우징 크기에 제약되지 않고, 메거 테스트용 스위치 유닛을 공용 부품으로서 프레임 크기가 다른 기종에 사용할 수 있다. 또한, 조작 버튼(11b)과 액추에이터 부재(슬라이더(11c)) 사이에, 조작 버튼의 누름 위치에서 슬라이더를 OFF 위치로 잠그는 잠금 메커니즘을 설치함으로써, 조작성, 신뢰성이 향상된다.

본 발명의 응용 실시예로서, 3상 4선식 회로에 대한 누전 차단기를 도 10 내 지 도 12에 도시한다. 우선, 도 12에 도시하는 누전 차단기 전체의 조립도에서, 누전 검출 회로(7), 트립 코일 유닛(8) 및 메거 테스트용 스위치(11)는 도 1에 도시한 3극의 누전 차단기와 같이 본체 하우징 내부의 우측(T상에 대한 주회로 도체(13)의 배치 영역)에 집약하여 배치되어 있다. 한편, 3상 4선식 회로에 대응하여 추가한 N상(중성 선)의 주회로 도체(13)는, 본체 하우징(12)의 가로폭을 확장하여 그 좌측에 N 상에 대해 형성된 공간에 배치되어 있다. 이러한 배치에서 중성 선(N상)의 주회로 도체를 도 10 및 도 11에서 도시한 바와 같이 하우징 내부로 들어가게 하여 영상 변류기(6)를 관통시키게 한다.

N상에 대한 주회로 도체(13)는, 서로 분리되어 영상 변류기(6)의 앞뒷면 측에 연장하는 2개의 평판 도체(13a)와, 영상 변류기(6)의 철심 중앙을 관통하여 상기 평판 도체(13a)의 사이에 개삽(介揷)된 막대형 도체(13b)로 분할된다. 평판 도체(13a)와 막대형 도체(13b)는 체결 나사(13c) 및 와셔(washer)(13d)를 통해 접속된다.

상기 구성에 의하면, 영상 변류기(6)의 철심을 관통하는 R, S, T상의 각 주회로 도체(13) 및 누전 검출 회로(7), 트립 코일 유닛(8) 및 메거 테스트용 스위치(11)의 집약 배치에 대해서는, 도 1에 도시한 3극 누전 차단기와 동일한 조립 구조를 4극 누전 차단기에 채용하면서, 중성 선(N상)의 주회로 도체를 추가할 수 있다. 이에 의해, 3극/4극의 누전 차단기에 탑재하는 조립 부품을 공용화하여 생산성의 향상을 도모한다.

상기의 구성과 같이, 누전 검출 회로 유닛, 트립 코일 유닛 및 메거 테스트용 스위치의 유닛을 본체 하우징 내부에 영상 변류기의 측방으로 집약 배치함으로써, 각 유닛 상호간의 배선 경로가 짧아진다. 그 결과, 메거 테스트용 스위치를 경유하여 주회로와 누전 검출 회로 사이에 내부 배선하는 제어 전원 회로의 배선처리가 종래의 조립 구조에 비해 대폭으로 간소화됨과 동시에, 누전 차단기의 보수, 점검도 용이해진다.

또한, 메거 테스트용 스위치 유닛에 대해서도, 그 스위치 본체를 수평으로 배치한 후에, 슬라이드 가능한 액추에이터 부재를 통해 조작 버튼에 연계하는 것과 같은 조립 구조로 구성함으로써, 누전 차단기의 본체 하우징 크기(높이)에 제약되지 않고, 상기 스위치 유닛을 다양한 타입의 장치에 공용할 수 있다.

3상 4선식 회로에 적용하는 4극 사양의 누전 차단기에 대해서는, 영상 변류기를 관통하는 중선 선의 1차 도체가 본체 하우징 내의 영상 변류기에 대해 상기 유닛과 대향하는 위치에 배치된다. 그 결과, 3극 사양의 구성 부품을 공용하여 4극 사양의 중성 선 도체를 간단하게 추가 장착할 수 있다. 게다가, 상기 중성 선의 1차 도체를 영상 변류기를 관통하는 막대형 도체와 상기 막대형 도체의 양단에 나사 체결하여 영상 변류기의 양측으로 인출하여 평판 도체로 구성함으로써 간단하게 대응시킬 수 있다.

Claims

누전 보호 기능을 수행하는 다상 회로용의 누전 차단기로서, 케이스 및 커버로 이루어진 본체 하우징에 주회로 접점, 스위칭 기구, 영상(零相) 변류기, 누전 검출 회로, 트립 코일 및 주회로로부터 누전 검출 회로에 전력을 공급하는 전원 회로에 접속된 메거 테스트용 스위치를 내장하고, 누전 차단기의 메거 테스트시에 상기 메거 테스트용 스위치를 OFF 조작하여 누전 검출 회로를 주회로로부터 단선(disconnect)되도록 한 다상 회로용 누전 차단기로서,

상기 누전 검출 회로, 상기 트립 코일 및 상기 메거 테스트용 스위치의 각각을 유닛으로 구성하고, 각 유닛을 본체 하우징 내의 일측에 집약 배치하고, 상기 배치 위치에서 메거 테스트용 스위치의 조작단을 본체 하우징의 커버에서 개구된 스위치 조작 홀과 대면하도록 배치한 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 1 항에 있어서,

누전 검출 회로 유닛은 영상 변류기의 측방 및 상기 영상 변류기를 관통하는 U-자형 1차 도체와 본체 하우징의 측벽에 둘러싸인 스페이스에 배치되고, 메거 테스트용 스위치 유닛 및 트립 코일 유닛을 상기 누전 검출 회로 유닛 상방에 앞뒤로 나열하고, 본체 하우징의 커버 내면 하부에 집약 배치한 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

메거 테스트용 스위치 유닛은, 수평 방향으로 놓인 스위치 본체와, 조작 버튼과, 상기 조작 버튼, 상기 스위치 본체 및 차단기의 트립 크로스바를 연계하는 액추에이터 부재와, 이들 부재들을 탑재한 유닛 케이스를 구비하는 조립체이고, 상기 조작 버튼의 OFF 조작에 의해 액추에이터 부재를 통해 스위치 본체의 접점을 개방시킴과 동시에, 트립 크로스바를 해제 위치로 구동하여 차단기를 기계적으로 강제 트립시키도록 한 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 3 항에 있어서,

조작 버튼이 푸시/턴(push and turn) 타입의 푸시 버튼이고, 액추에이터 부재가 복귀 스프링과 조합하여 조작 버튼과 직교하는 방향으로 배치된 슬라이더이고, 상기 조작 버튼과 액추에이터 부재 사이에는, 조작 버튼을 누른 때에 슬라이더를 OFF 위치로 맞물리게 하여 유지하는 잠금 메커니즘을 설치한 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
제 1 항에 있어서,

상기 누전 차단기는 3상 4선식 회로용의 4극 사양에 대응하며, 영상 변류기를 관통하는 중성 선의 1차 도체가 영상 변류기에 관하여 각 유닛과 반대 위치로 인출되어 본체 하우징 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 다상 회로용 누전 차단기.
제 5 항에 있어서,

상기 중성 선의 1차 도체는 영상 변류기를 관통하는 막대형 도체와, 상기 막대형 도체의 양단에 나사 체결되어 영상 변류기의 양측으로 인출된 평판 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다상 회로용 누전 차단기.