KR101678288B1 - Circuit breaker for direct-current circuit and circuit breaker device for direct-current circuit - Google Patents

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Abstract

직류 회로용 회로 차단기의 소호 장치에서의 복수의 그리드 판에는, 가동 접촉자측에 U자형의 노치부와 노치부의 양측의 측족부가 형성되고, 상기 그리드 판 사이에는, 상기 그리드 판의 적층 방향으로 틈새 없이 수지제의 절연체가 배치되며, 상기 절연체에는 상기 그리드 판의 U자형의 노치부와 대향하는 U자형의 노치부가 형성됨과 아울러, 상기 그리드 판의 측족부에서의 상기 그리드 판의 노치부측 측면이 노출하도록 형성된 것이다. 이것에 의해, 자석을 사용하지 않고, 아크 구동력이 작은 소전류 영역의 아크 전압을 높일 수 있고, 고전압의 직류 회로를 차단할 수 있다. A plurality of grid plates of a circuit breaker of a DC circuit circuit breaker are provided with a U-shaped notch portion on the side of the movable contactor and side leg portions on both sides of the notch portion, and between the grid plates, Wherein a notched portion of a U-shaped shape facing the U-shaped notch portion of the grid plate is formed in the insulator, and a notched portion side surface of the grid plate at the side foot portion of the grid plate Is exposed. This makes it possible to increase the arc voltage in the small current region where the arc driving force is small without using the magnets, and to block the high-voltage direct current circuit.

Description

직류 회로용 회로 차단기 및 직류 회로용 회로 차단 장치{CIRCUIT BREAKER FOR DIRECT-CURRENT CIRCUIT AND CIRCUIT BREAKER DEVICE FOR DIRECT-CURRENT CIRCUIT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a circuit breaker for a direct current circuit and a circuit breaker for a direct current circuit,

본 발명은, 소호(消弧) 장치의 소호판(그리드(grid) 판) 사이에 수지를 넣음으로써, 아크 전압을 높일 수 있는 직류 회로용 회로 차단기 및 직류 회로용 회로 차단 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a circuit breaker for a DC circuit and a circuit breaker for a DC circuit capable of raising an arc voltage by inserting a resin between a small plate (grid plate) of the arc extinguisher.

교류 전기 회로용과 직류 전기 회로용을 공용화한 회로 차단기는, 이것을 직류 전기 회로에 이용한 경우, 직류 전류는 전류 영점(零点)을 가지지 않기 때문에, 높은 전압을 차단하는 것이 교류 전기 회로에 비해 곤란하다. 통전(通電) 전류가 대전류 영역(예를 들면, 정격(定格) 전류가 100A를 넘는 것)의 회로 차단기에 대해서는, 소호판의 매수 증가에 의한 아크 전압 향상과, 소호판측의 자기(磁氣) 저항 저감에 의한 자기 구동력의 상승과, 소호성의 가스를 발생하는 절연 부재를 아크 주변에 배치하고 그 가스의 압력 구배에 의해 소호판측으로 아크를 구동하는 가스 구동력에 의해, 영구 자석이 없어도 직류의 정격 전압을 높여 고전압화를 도모할 수 있다. In the case of using a circuit breaker for AC electric circuit and a DC electric circuit in a DC electric circuit, since the DC current has no current zero point, it is difficult to block a high voltage as compared with an AC electric circuit. The circuit breaker in which the energization current is in a large current region (for example, the rated current exceeds 100 A), the arc voltage is increased by the increase in the number of the soho plates and the arc voltage is increased by the self- An increase in the magnetic driving force due to the reduction in resistance and a gas driving force that drives an arc to the soho plate side by arranging an insulating member for generating a small gas around the arc and a pressure gradient of the gas, The voltage can be increased and the voltage can be increased.

그러나, 통전 전류가 소전류 영역(예를 들면, 정격 전류가 100A 이하)의 회로 차단기에서는, 전류가 작아 전술의 소호판에 의한 자기 구동력 및 가스의 압력 구배(句配)에 의한 가스 구동력이 작으므로, 영구 자석을 양 접점의 근방의 양측에 배치하고, 프레밍의 법칙을 이용한 영구 자석의 자력에 의해, 차단시의 아크를 소호 장치의 그리드 판측으로 구동하는 것이 일반적이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 한편, 차단시의 한류(限流) 성능 향상을 목적으로 하여, 그리드 판과 절연성판을 교호(交互)로 서로 이간(離間, 떨어짐)된 상태로 지지되어 있는 소호 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).However, in the case of the circuit breaker in which the energizing current is small in the current region (for example, the rated current is 100 A or less), the current is small and the gas driving force due to the magnetic driving force and the pressure gradient of the gas are small It is general to arrange the permanent magnets on both sides near the both contacts and to drive the arc at the time of interruption to the grid plate side of the SOH apparatus by the magnetic force of the permanent magnet using the Prmring's law 1). On the other hand, for the purpose of improving the current limiting performance at the time of interruption, there is known an SOHO apparatus in which the grid plate and the insulating plate are supported in a state of being separated (separated) from each other alternately (for example, , Patent Document 2).

[특허 문헌 1] 일본실용신안공개 소58－188917호 공보[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. 58-188917 [특허 문헌 2] 일본특허공개 소58－181235호 공보[Patent Document 2] JP-A-58-181235

전술과 같이 종래의 회로 차단기에서는, 직류 전기 회로의 고전압화를 도모하는 경우, 소전류 영역에서 전류가 작기 때문에, 그리드 판으로의 자기(磁氣) 구동력이 약하게 되어, 그리드 판이 노출하고 있는 부분까지 아크가 도달하지 않으므로, 아크에 접촉한 절연 부재로부터 나오는 냉각 가스에 의한 아크 전압 상승분(分)과 아크에 접촉한 절연 부재에 의한 압력 구배에 의해 발생한 아크 구동력은 기대할 수 있지만, 그리드 판에 의해 아크가 분단되어 발생하는 아크 전압 상승분을 충분히 기대할 수 없다. 그 때문에, 직류 전기 회로에서의 고전압화는 어렵게 되어, 영구 자석에 의지할 필요가 있었다. As described above, in the conventional circuit breaker, when the voltage of the DC electric circuit is to be increased, since the current is small in the small current region, the magnetic driving force to the grid plate becomes weak, The arc driving force generated by the arc voltage increase due to the cooling gas coming from the insulating member in contact with the arc and the pressure gradient caused by the insulating member in contact with the arc can be expected, It is impossible to expect an increase in the arc voltage that occurs due to the division of the arc voltage. Therefore, it is difficult to increase the voltage in the DC electric circuit, and it has been necessary to rely on the permanent magnet.

본 발명은, 전술과 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 소전류 아크에서 자석을 사용하지 않고, 고전압의 직류 회로를 차단할 수 있는 직류 회로용 회로 차단기 및 직류 회로용 회로 차단 장치를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a circuit breaker for a direct current circuit and a circuit breaker for a direct current circuit which can block a high voltage direct current circuit without using a magnet in a small current arc .

본 발명의 직류 회로용 회로 차단기는, 케이스의 베이스와, 이 베이스 상에 간격을 두고 배치된 외부 단자와, 상기 외부 단자의 일방에 접속되고 고정 접점을 가지는 고정 접촉자와, 상기 고정 접점과 접리(接離)하는 가동 접점을 가지고 상기 외부 단자의 타방에 접속된 가동 접촉자와, 상기 양 접점 및 상기 고정 접촉자의 근방에 마련되고, 복수의 그리드(grid) 판이 적층되어 상기 양 접점 사이에 발생한 아크를 소호(消弧)하는 소호 장치를 구비하며, 상기 그리드 판에는, 상기 가동 접촉자측에 U자형의 노치부와 상기 노치부의 양측의 측족부(側足部)가 형성되어 있는 회로 차단기로서, 상기 소호 장치의 그리드 판 사이에는, 상기 그리드 판의 적층 방향으로 틈새 없이 수지제의 절연체가 배치되며, 상기 절연체에는 상기 그리드 판의 U자형의 노치부와 대향하는 U자형의 노치부가 형성됨과 아울러, 상기 그리드 판의 측족부에서의 상기 그리드 판의 노치부측 측면이 노출하도록 형성된 것이다. A circuit breaker for a direct current circuit according to the present invention comprises: a base of a case; an external terminal disposed on the base at an interval; a fixed contact connected to one of the external terminals and having a fixed contact; And a plurality of grid plates provided in the vicinity of the both contact points and the stationary contactor are stacked to form an arc generated between the two contact points, Wherein the grid plate is provided with a U-shaped notch portion on the side of the movable contactor and side leg portions on both sides of the notch portion formed on the side of the movable contactor, An insulator made of resin is arranged between the grid plates of the apparatus in the stacking direction of the grid plate without a gap, and the insulator is provided with a U- And a notch side surface of the grid plate at a side foot of the grid plate is exposed.

본 발명에 관련되는 직류 회로용 회로 차단기에 따르면, 상기 절연체를 추가 함으로써, 자석을 사용하지 않고, 아크 구동력이 작은 소전류 영역의 아크 전압을 높일 수 있고, 고전압의 직류 회로를 차단할 수 있다. 본 발명의 상기 이외의 목적, 특징, 관점 및 효과는, 도면을 참조하는 이하의 본 발명의 상세한 설명으로부터, 더 밝혀질 것이다. According to the circuit breaker for a direct current circuit according to the present invention, by adding the insulator, the arc voltage in a small current region having a small arc driving force can be increased without using a magnet, and a high-voltage direct current circuit can be cut off. Other objects, features, aspects and advantages of the present invention will be further clarified from the following detailed description of the present invention with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에서의 직류 회로용 회로 차단기의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 소호 장치를 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 소호 장치를 나타내는 확대 측면 단면도이다.
도 4는 도 2로부터 가동 접촉자를 제거한 소호 장치를 나타내는 확대 사시도이다.
도 5는 도 4로부터 절연 부재를 제거한 소호 장치를 나타내는 확대 사시도이다.
도 6은 실시 형태 1에서의 그리드 판을 나타내는 확대도이다.
도 7은 실시 형태 1에서의 절연체를 나타내는 확대도이다.
도 8은 실시 형태 1에서의 아크의 자기(磁氣) 구동을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에서의 절연체를 나타내는 확대도이다.
도 10은 실시 형태 1, 2의 외부 결선도(結線圖)이다.
도 11은 실시 형태 3의 외부 결선도이다.
도 12는 실시 형태 4의 외부 결선도이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a circuit breaker for a direct current circuit according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
2 is an enlarged perspective view showing the SOHO apparatus of FIG.
3 is an enlarged side sectional view showing the SOHO apparatus of FIG.
Fig. 4 is an enlarged perspective view showing the SOHO device from which the movable contactor is removed from Fig. 2. Fig.
Fig. 5 is an enlarged perspective view showing the SOHO device from which the insulating member is removed from Fig. 4; Fig.
6 is an enlarged view of the grid plate in the first embodiment.
7 is an enlarged view showing the insulator in the first embodiment.
8 is a view for explaining the magnetic drive of the arc in the first embodiment.
9 is an enlarged view showing an insulator according to Embodiment 2 of the present invention.
10 is an external connection diagram of Embodiments 1 and 2. Fig.
11 is an external wiring diagram of the third embodiment.
12 is an external connection diagram of the fourth embodiment.

실시 형태 1.Embodiment 1

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에서의 직류 회로용 회로 차단기의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 회로 차단기(101)는, 절연 재료로 형성된 베이스(11)와 커버(12)로 이루어지는 케이스(10)를 이용하여 구성된다. 베이스(11) 상에는, (하나 또는 복수) 극수(極數) 만큼의 회로 차단 유닛(20)이 서로 간격을 두고 배열된다. 회로 차단 유닛(20)의 상부에는, 주지의 토글 링크 (toggle link) 기구를 가지는 개폐 기구부(30)가 배치된다. 커버(12)는, 베이스(11) 상의 각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)과 개폐 기구부(30)를 덮으며, 개폐 기구부(30)의 조작 핸들(31)이 커버(12)의 핸들용 창공(窓孔, 12a)으로부터 돌출하고 있다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a circuit breaker for a direct current circuit according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. As shown in Fig. 1, a circuit breaker 101 is constituted by using a case 10 composed of a base 11 and a cover 12 formed of an insulating material. On the base 11, circuit disconnecting units 20 as many as the number of poles (one or plural) are arranged with an interval therebetween. On the top of the circuit breaker unit 20, an opening / closing mechanism portion 30 having a known toggle link mechanism is disposed. The cover 12 covers the circuit breaker unit 20 and the opening and closing mechanism unit 30 at each pole on the base 11 so that the operation handle 31 of the opening and closing mechanism unit 30 covers the cover 12 (Window hole) 12a for the handle.

각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)은, 서로 동일하게 구성되며, 크로스바(32)는, 각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)에 공통하여, 각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)에 직교하도록, 베이스(11) 상에 배치된다. 이 크로스바(32)는, 개폐 기구부(30)에 의해, 그 축심(軸心)을 중심으로 회동되며, 각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)에서의 각 가동 접촉자(23)가 각각 장착된다. 크로스바(32)가 그 축심을 중심으로 하여 회동했을 때에, 각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)의 각 가동 접촉자(23)가 동시에 회동되며, 이 가동 접촉자(23)의 회동에 의해, 가동 접점(22)이 고정 접점(21)과 접리(接離)한다. 개폐 기구부(30)는, 주지의 토글 링크 기구로 이루어지며, 트리핑(tripping) 장치(40)에 의해 구동되는 주지의 트립 바(trip bar, 33)를 구비하고 있다. The circuit breaker units 20 of the respective poles are configured to be identical to each other and the crossbar 32 is common to the circuit breaker units 20 of the respective poles, Is arranged on the base (11) so as to be orthogonal to the unit (20). The crossbar 32 is pivoted by the opening and closing mechanism unit 30 about its axis and each of the movable contacts 23 in the circuit breaker unit 20 of each pole is mounted do. The respective movable contacts 23 of the circuit breaker units 20 of the respective poles are rotated at the same time when the cross bar 32 is rotated around the axis thereof and by the rotation of the movable contacts 23, The movable contact 22 is brought into and out of contact with the fixed contact 21. The opening and closing mechanism unit 30 is composed of a known toggle link mechanism and has a known trip bar 33 driven by a tripping device 40.

각 극(極)의 회로 차단 유닛(20)은, 베이스(11)에 마련된 전원측 단자(외부 단자)(24)와, 이 전원측 단자(24)로부터 연장하여 마련된 고정 접촉자(27)에 마련된 고정 접점(21)과, 이 고정 접점(21)과 접리하는 가동 접점(22)과, 이 가동 접점(22)이 일단에 마련되고, 크로스바(32)에 의해 회동 가능하게 유지되어 있는 가동 접촉자(23)와, 이 가동 접촉자(23)에 가동 접촉자 홀더(26)를 매개로 하여 접속된 트리핑 장치(40)와, 트리핑 장치(40)로부터 연장하여 마련된 부하측 단자(외부 단자)(25)와, 고정 접촉자(27) 및 양 접점(21, 22)의 근방에 마련되며, 양 접점(21, 22) 사이에 발생한 아크를 소호(逍弧)하는 소호 장치(50)를 가진다. 고정 접점(21)과 가동 접점(22)에서, 전기 회로를 개폐하는 개폐 접점을 구성한다. 가동 접점(22)이 고정 접점(21)에 접촉하면, 단자(24, 25) 사이의 전기 회로가 온(on)이 되고, 또, 가동 접점(22)이 고정 접점(21)으로부터 개리(開離)하면, 양 단자(24, 25) 사이의 전기 회로가 오프(off)가 된다. 이 때 가동 접점(22)과 고정 접점(21) 사이에 발생하는 아크는 소호 장치(50)에 의해 소호된다. The circuit breaker unit 20 of each pole includes a power source side terminal (external terminal) 24 provided on the base 11 and a fixed contact 27 provided on the fixed contactor 27 extending from the power source side terminal 24, A movable contact 22 which is brought into contact with the fixed contact 21 and a movable contact 23 which is provided at one end of the movable contact 22 and is rotatably held by the cross bar 32, A tripping device 40 connected to the movable contactor 23 via a movable contact holder 26, a load side terminal (external terminal) 25 provided extending from the tripping device 40, And an SOH apparatus 50 which is provided in the vicinity of both contacts 21 and 22 so as to arc the arcs generated between the two contacts 21 and 22. The stationary contact 21 and the movable contact 22 constitute an open / close contact for opening and closing the electric circuit. When the movable contact 22 comes into contact with the fixed contact 21, the electric circuit between the terminals 24 and 25 is turned on and the movable contact 22 is moved from the fixed contact 21 to the open The electric circuit between the terminals 24 and 25 is turned off. At this time, the arc generated between the movable contact 22 and the stationary contact 21 is extinguished by the SOH apparatus 50.

도 2는 도 1의 소호 장치를 나타내는 확대 사시도이다. 도 3은 도 1의 소호 장치를 나타내는 확대 측면 단면도이다. 도 4는 도 2로부터 가동 접촉자를 제거한 소호 장치를 나타내는 확대 사시도이다. 도 5는 도 4로부터 절연 부재를 제거한 소호 장치를 나타내는 확대 사시도이다. 도 6은 그리드 판을 나타내는 확대도로, (a)는 정면도, (b)는 그 측면도이다. 도 7은 절연체를 나타내는 확대도로, (a)는 정면도, (b)는 그 측면도이다. 2 is an enlarged perspective view showing the SOHO apparatus of FIG. 3 is an enlarged side sectional view showing the SOHO apparatus of FIG. Fig. 4 is an enlarged perspective view showing the SOHO device from which the movable contactor is removed from Fig. 2. Fig. Fig. 5 is an enlarged perspective view showing the SOHO device from which the insulating member is removed from Fig. 4; Fig. 6 is an enlarged view showing a grid plate, Fig. 6 (a) is a front view, and Fig. 6 (b) is a side view thereof. Fig. 7 is an enlarged view showing an insulator, Fig. 7 (a) is a front view, and Fig. 7 (b) is a side view thereof.

도 2 ~ 도 7의 실시 형태 1에 나타내는 바와 같이, 소호 장치(50)를 구성하는 자성 강판으로 이루어지는 복수의 그리드 판(51) 및 최상단의 그리드 판(52)은, 사각(四角) 모양 판의 일변(一邊)(가동 접촉자측)에 대략 U자형의 노치부(51a, 52a)를 마련한 형상으로 되어 있고, 그 노치부(51a, 52a)의 양측에 측족부(側足部, 51b)가 형성된다. 이 그리드 판(51)의 복수매와 최상단의 그리드 판(52)의 1매를 이용하여, 소정의 간격을 가지고 적층하며, 절연성의 재료로 이루어지는 지지판(53a, 53b)에 끼워 지지시키는 것에 의해 소호 장치(50)는 구성되어 있다. 이 소호 장치(50)는, 그리드 판(51) 및 최상단의 그리드 판(52)의 U자형의 노치부(51a, 52a)가 고정 접점(21), 가동 접점(22)의 방향을 향하도록 설치되며, 이 U자형의 노치부(51a)에 의해 형성되는 공간(50a)을 가동 접촉자(23)가 회동하는 구성으로 되어 있다. 또 최상단의 그리드 판(52)에는, 아크가 가동 접촉자(23)로부터 이동하기 쉽도록 절곡부(52b)가 마련되어 있다. The plurality of grid plates 51 and the uppermost grid plate 52 made of magnetic steel plates constituting the SOHO apparatus 50 are formed in a rectangular plate shape as shown in Embodiment Mode 1 of Figures 2-7, Shaped notched portions 51a and 52a are provided on one side (movable contact side) and side feet (side feet) 51b are formed on both sides of the notched portions 51a and 52a do. By stacking the plurality of grid plates 51 and one of the uppermost grid plates 52 at predetermined intervals and holding them by the supporting plates 53a and 53b made of an insulating material, The device 50 is configured. The SOH apparatus 50 is installed such that the U-shaped notch portions 51a and 52a of the grid plate 51 and the uppermost grid plate 52 face the fixed contact 21 and the movable contact 22, And the movable contactor 23 is rotated in the space 50a defined by the U-shaped notch 51a. The uppermost grid plate 52 is provided with a bent portion 52b so that the arc can move from the movable contact 23 easily.

양 접점(21, 22) 및 소호 장치(50)의 근방에는, 전원측 단자(24)를 덮으며, 아크에 접촉했을 때에 소호성의 가스를 발생하는 수지(예를 들면, 폴리아미드 수지)로 이루어지는 절연 부재(55)가 마련되어 있다. 게다가, 도 3에 나타내는 바와 같이, 소호 장치(50)에서의 복수의 그리드 판(51) 및 최상단의 그리드 판(52)의 사이에는 수지제의 절연체(54)(예를 들면, 폴리아미드 수지 또는 폴리아세탈 수지)가, 그리드 판에 대향하는 전(全)영역에서 그리드 판의 적층방향으로 틈새 없이 배치되어 있고, 그리드 판(51)의 측족부(51b)에서의 크로스바(32)측의 선단면(51d)도 절연체(54)의 굽힘부(54b)에 의해 덮여 있다. 한편, 그리드 판(51)의 측족부(51b)에서의 공간(50a)측(노치부(51a)측)의 측면(51c)은 절연체(54)에 의해 덮여 있지 않고, 아크에 측족부(51b)의 측면(51b)이 접촉하도록 노출하고 있다. 또, 이 절연체(54)는, 도 4 ~ 7에 나타내는 바와 같이, 그리드 판(51)에 있는 U자형의 노치부(51a)와 대향하는 U자형의 노치부(54a)가 형성되어 있고, 이음부(54c)에 의해 하나의 부품으로 구성되어 있다. 또 그리드 판(51) 및 최상단의 그리드 판(52)의 사이의 전부에 절연체(54)를 배치할 필요는 없고, 필요한 아크 전압에 따라 배치하는 매수를 변경하면 좋다. 또, 절연체(54)에는, 그 노치부(54a)의 반(反)가동 접촉자측(가동 접촉자와 반대측)에, 노치부(54a)를 연장하여 아크를 그리드 판(51, 52)의 안쪽으로 자기 구동하여 유도(誘導)하는 노치 라인(54d)이 형성되어 있다. Around the both contact points 21 and 22 and the SOH apparatus 50 is formed an insulating layer made of a resin (for example, a polyamide resin) that covers the power source side terminal 24 and generates a low- A member 55 is provided. 3, a resin insulator 54 (for example, a polyamide resin or a polyamide resin) is interposed between the plurality of grid plates 51 and the uppermost grid plate 52 in the SOH apparatus 50, The cross section of the side plate portion 51b of the grid plate 51 on the side of the cross bar 32 in the direction of stacking of the grid plates in the entire area opposite to the grid plate, (51d) is also covered by the bent portion (54b) of the insulator (54). On the other hand, the side surface 51c of the side plate portion 51b of the grid plate 51 on the space 50a side (on the notched portion 51a side) is not covered with the insulator 54 and the side feet 51b And the side surface 51b of the side surface 51b are in contact with each other. 4 to 7, the insulator 54 is formed with a U-shaped notched portion 54a opposed to a U-shaped notched portion 51a in the grid plate 51, And is constituted by one part by a part 54c. It is not necessary to arrange the insulator 54 on the entirety between the grid plate 51 and the uppermost grid plate 52. The number of the insulators 54 may be changed according to the required arc voltage. The notch portion 54a is extended to the insulator 54 on the side opposite to the movable contact portion of the notched portion 54a (on the side opposite to the movable contactor) so that an arc is formed inside the grid plates 51 and 52 And a notch line 54d for inducing (inducing) magnetic driving is formed.

다음으로 회로 차단기(101)의 차단 동작에 대해 설명한다. 소정값 이상의 전류가 회로 차단 유닛(20)에 흐르면, 트리핑 장치(40)가 회동하여, 트립 바(33)를 미는 것에 의해, 개폐 기구부(30)가 구동되어, 가동 접촉자(23)를 회동시킨다. 가동 접촉자(23)의 회동에 의해 고정 접점(21)으로부터 가동 접점(22)이 개리(開離)한다. 가동 접점(22)이 개리했을 때, 흐르는 전류에 의한 아크는, 고정 접점(21)과 가동 접점(22) 사이의 최단 거리로 유지하려고 한다. Next, the breaking operation of the circuit breaker 101 will be described. When a current equal to or greater than a predetermined value flows in the circuit breaker unit 20, the tripping device 40 rotates and pushes the trip bar 33, so that the opening / closing mechanism 30 is driven to rotate the movable contactor 23 . The movable contact 22 is opened from the fixed contact 21 by the rotation of the movable contact 23. [ When the movable contact 22 is opened, an arc due to the flowing current is to be kept at the shortest distance between the fixed contact 21 and the movable contact 22.

이 때, 직류의 통전 전류가 대전류 영역(예를 들면, 정격 전류가 100A를 넘는 것)에서는, 그리드 판(51)에 자기가 유도되어, 복수의 그리드 판(51)의 U자형의 노치부(51a)를 통과하는 자속(磁束)이, 복수의 그리드 판(51)의 U자형의 노치부(51a)에서 형성되는 공간의 안쪽(도 3에서 전원측 단자(24)의 방향)으로 아크를 자기 구동한다. 또, 아크의 고열에 의해 절연 부재(55)로부터 발생하는 소호성 가스에서의 압력 구배에 의해 아크는 소호판(51)측으로 구동된다. 그 후, 소호판(51)측으로 이동한 아크는, 복수의 그리드 판(51)에 의해 짧은 아크로 분단되고, 그 분단에 의해 얻어진 음극(陰極) 강하 전압에 의해 아크 전압이 상승한다. 이 아크 전압이 전원 전압보다 높게 됨으로써 아크는 소멸하여, 차단이 완료한다. At this time, when the direct current of the direct current is large in the high current region (for example, the rated current exceeds 100 A), magnetism is induced in the grid plate 51 and the U- 51a of the grid plate 51 are magnetically driven in an arc (in the direction of the power source side terminal 24 in Fig. 3) in a space formed by the U-shaped notch 51a of the plurality of grid plates 51 do. Further, the arc is driven toward the SOH plate 51 by the pressure gradient in the SOH gas generated from the insulating member 55 by the arc heat. Thereafter, the arc moved toward the small platen 51 is divided into a short arc by the plurality of grid plates 51, and the arc voltage is raised by the cathode (cathode) falling voltage obtained by the division. When the arc voltage becomes higher than the power supply voltage, the arc disappears and the cutoff is completed.

한편, 직류의 통전(通電) 전류가 소전류 영역(예를 들면, 정격 전류가 100A이하)에서는, 아크에 의한 자기 구동력 및 소호성 가스의 압력 구배에 의한 가스 구동력이 약해지기 때문에, 차단하지 못하고, 양 접점(21, 22) 사이의 공간을 아크가 계속 흐르려고 한다. 한편, 실시 형태 1에서는, 아크가 수지에 접촉함으로써 발생하는 냉각 가스에 의한 아크 전압 상승을 이용하도록, 복수의 그리드 판(51) 및 최상단의 그리드 판(52)의 사이에 수지제의 절연체(54)를 배치했다. 그 형상은 양 접점(21과 22)의 사이에서 발생한 아크를, 빠른 단계로 소호하기 위해서, 그리드 판(51)의 측족부(51b)의 측면(51c)을 아크에 접촉하기 쉽게 노출시키고 있다. 이것에 의해 아크가 그리드 판(51, 52)에 접촉함으로써 발생하는 음극 강하 전압을 이용하여, 아크 전압을 상승시키는 구성으로 되어 있다. On the other hand, when the direct current of the direct current is in the small current region (for example, the rated current is 100 A or less), the gas driving force due to the magnetic driving force by the arc and the pressure gradient of the soot gas becomes weak, , The arc tries to keep flowing through the space between the positive and negative contacts 21, 22. On the other hand, in Embodiment 1, in order to utilize the arc voltage rise caused by the cooling gas generated when the arc contacts the resin, a resin insulator 54 ). This shape exposes the side surface 51c of the side foot portion 51b of the grid plate 51 so as to be easily brought into contact with the arc in order to cancel the arc generated between the two contact points 21 and 22 in a rapid step. As a result, the arc voltage is increased by using the cathode drop voltage generated by the arc coming into contact with the grid plates 51 and 52.

게다가, 그리드 판(51, 52)의 사이에는 절연체(54)가, 그리드 판의 적층 방향으로 틈새 없이 배치되어 있기 때문에, 그리드 판(51, 52)의 수를 줄이지 않고, 필요로 하는 그리드 판(51, 52)의 수를 확보할 수 있고, 아크 전압을 상승시키는 구성으로 되어 있다. 게다가 또, 그리드 판(51, 52)과 절연체(54)와의 사이에 틈새가 있어서는, 가스가 전원측 단자(24)의 방향으로 빠져 버려 압력 상승을 충분히 기대할 수 없는 것을 회피할 수 있다. 가스 압력을 높여, 아크의 지름을 좁힘으로써, 아크 저항을 상승시키고, 전류를 줄여 차단하기 쉽게 한다. 다음으로 절연체(54)의 굽힘부(54b)의 작용에 대해 설명한다. 도 8은 아크의 자기 구동을 설명하는 도면으로, (a)는 절연체(54)의 굽힘부(54b)가 없는 경우, (b)는 절연체(54)의 굽힘부(54b)가 있는 경우이다. 굽힘부(54b)가 절연체(54)에 없었다고 하면, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 아크(56)는 그리드 판(51)의 측족부(51b)의 선단면(51d)에 접촉해 버리는 경우가 있다. 그렇다면, 아크(56)의 주위에 생기는 자속은, 56a와 같이 되어, 한쪽 측의 측족부(51b)만을 통과하는 자속이 된다. 그 때문에 아크(56)를 그리드 판(51)의 안쪽(지면상 좌측)으로 구동할 수 없고, 측족부(51b)의 선단면(51d)의 부근에 머물러 버린다. In addition, since the insulator 54 is disposed between the grid plates 51 and 52 without gaps in the stacking direction of the grid plates, the number of the grid plates 51 and 52 can be reduced, 51 and 52 can be ensured and the arc voltage is increased. In addition, when there is a gap between the grid plates 51, 52 and the insulator 54, it is possible to avoid that the gas can not be sufficiently expected to rise because the gas slips in the direction of the power supply side terminal 24. By increasing the gas pressure and narrowing the diameter of the arc, the arc resistance is increased and the current is reduced to make it easier to block. Next, the action of the bent portion 54b of the insulator 54 will be described. Fig. 8 is a view for explaining the magnetic drive of the arc. Fig. 8 (a) shows the case where the bent portion 54b of the insulator 54 is absent, and Fig. 8b shows the case where the bent portion 54b of the insulator 54 exists. Assuming that the bent portion 54b is not in the insulator 54, the arc 56 is brought into contact with the distal end face 51d of the side foot portion 51b of the grid plate 51 There is a case to discard. If so, the magnetic flux generated around the arc 56 becomes like 56a, and becomes a magnetic flux passing through only one side foot 51b. The arc 56 can not be driven to the inner side (left side in the drawing) of the grid plate 51 and stays near the distal end face 51d of the side foot portion 51b.

한편, 굽힘부(54b)에 의해 측족부(51b)의 선단면(51d)을 덮고 있으면, 아크는 굽힘부(54b)로부터 발생하는 가스에 의해 구동되어, 측족부(51b)의 측면(51c)측으로 구동된다. 그렇게 하면, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 아크(56)의 주위에 생기는 자속은, 56b와 같이 되어, 양측의 측족부(51b)를 통과하는 자속에 의해 아크(56)를 그리드 판(51)의 안쪽(지면상 좌측, 화살표 A의 방향)으로 구동할 수 있다. On the other hand, if the front end face 51d of the side foot portion 51b is covered by the bent portion 54b, the arc is driven by the gas generated from the bent portion 54b, and the side face 51c of the side foot portion 51b, . 8 (b), the magnetic flux generated around the arc 56 is like 56b, and the arc 56 is guided by the magnetic flux passing through both side feet 51b to the grid plate (The left side in the drawing, the direction of the arrow A).

다음으로, 회로 차단 장치(102)를 직류 전기 회로에 결선하는 경우에서의 직류 전기 회로(60) 및 부하(61)의 접속에 대해 설명한다. 실시 형태 1, 2에서의 외부 결선도를 나타내는 도 10과 같이, 회로 차단 장치(102)가, 2극품(極品)인 경우는, 직류 전기 회로(60)를 전원측 단자(24a, 24b)에, 부하(61)를 부하측 단자(25a, 25b)에 접속하고, 직렬 접속하는 것만으로 괜찮다. 또 도 10에서는, 직류 전기 회로(60)의 정(正)측을 전원측 단자(24a)에, 직류 전기 회로(60)의 부(負)측을 전원측 단자(24b)에 접속하고 있지만, 반대라도 상관없다. Next, the connection of the DC electric circuit 60 and the load 61 in the case of connecting the circuit breaker 102 to the DC electric circuit will be described. As shown in Fig. 10 showing the external wiring diagrams in Embodiments 1 and 2, when the circuit breaker 102 is a bipolar device, the direct current electric circuit 60 is connected to the power source side terminals 24a and 24b, (61) are connected to the load side terminals (25a, 25b) and connected in series. Although the positive side of the DC electric circuit 60 is connected to the power source side terminal 24a and the negative side of the DC electric circuit 60 is connected to the power source side terminal 24b in FIG 10, Does not matter.

실시 형태 1에 의하면, 소호 장치의 그리드 판 사이에는, 그리드 판의 적층 방향으로 틈새 없이 수지제의 절연체가 배치되고, 상기 절연체에는 그리드 판의 U자형의 노치부와 대향하는 U자형의 노치부가 형성됨과 아울러, 상기 그리드 판의 측족부에서의 상기 그리드 판의 노치부측 측면이 노출하도록 형성되었으므로, 자석을 사용하지 않고, 아크 구동력이 작은 소전류 영역의 아크 전압을 높일 수 있어, 고전압 직류 회로를 차단할 수 있다. According to Embodiment 1, a resin-made insulator is disposed between the grid plates of the SOHO apparatus in a stacking direction of the grid plate, and a U-shaped notch portion opposed to the U-shaped notch portion of the grid plate is formed in the insulator The arc voltage of the small current region in which the arc driving force is small can be increased without using the magnets and the high voltage DC circuit can be prevented from being generated in the high voltage direct current circuit without using the magnets because the notch side surface of the grid plate at the side foot portion of the grid plate is exposed. Can be blocked.

또, 절연체에는, 굽힘부(54b)를 마련하여 그리드 판의 측족부의 선단면을 덮었으므로, 아크를 효율적으로 그리드 판의 안쪽으로 구동할 수 있고, 아크 구동력이 작은 소전류 영역의 아크 전압을 높일 수 있어, 고전압 직류 회로를 차단할 수 있다. 또, 절연체(54)의 굽힘부(54b)는, 그리드 판 사이로 절연체(54)를 삽입할 때에 절연체(54)의 위치 결정을 할 수 있어 조립 작업이 용이하게 된다. Since the insulator is provided with the bent portion 54b to cover the front end face of the side plate portion of the grid plate, the arc can be efficiently driven to the inside of the grid plate, and the arc voltage in the small- So that the high-voltage DC circuit can be cut off. The bent portion 54b of the insulator 54 allows the insulator 54 to be positioned when the insulator 54 is inserted between the grid plates, facilitating the assembling work.

실시 형태 2.Embodiment 2 Fig.

도 9는 실시 형태 2에서의 절연체를 나타내는 확대도로, (a)는 정면도, (b)는 그 측면도이다. 절연체(54)는, 특대(特大) 전류 차단시(수 kA를 넘는 전류)에 발생하는 용융물을 밖으로 배출시키기 위해, 실시 형태 1에서 마련했던 이음부(54c)를 배제한 절연체(54)로 구성하고 있다. 즉, 절연체(54)의 노치부(54a)를 연장하여 아크를 유도하는 노치 라인(54d)은, 절연체(54)의 반(反)가동 접촉자측까지 이르러, 아크 전류를 차단할 때에 발생하는 용융물이나 압력을 배출하도록 형성되어 있다. 이것에 의해 특대 전류 영역, 대전류 영역, 소전류 영역의 모두의 성능을 만족하는 직류 회로용 회로 차단기를 얻을 수 있다. Fig. 9 is an enlarged view showing an insulator in the second embodiment, Fig. 9 (a) is a front view, and Fig. 9 (b) is a side view thereof. The insulator 54 is constituted by an insulator 54 excluding the joint portion 54c provided in Embodiment 1 so as to discharge the melt generated at the time of the oversize current interruption (current exceeding several kA) have. That is, the notch line 54d that extends the notched portion 54a of the insulator 54 and induces the arc reaches the half-movable contact side of the insulator 54, So as to discharge the pressure. As a result, it is possible to obtain a circuit breaker for a direct current circuit satisfying the performance of both the extra large current region, the large current region and the small current region.

실시 형태 3.Embodiment 3:

도 11은 실시 형태 3에서의 3극(極) 직류 회로용 회로 차단 장치를 나타내는 외부 결선도이다. 도 10은, 2극(極) 직류 회로용 회로 차단 장치의 예였지만, 실시 형태 3에서는, 실시 형태 1, 2와 동일한 회로 차단 유닛(20)을 3개 이용하여, 3극(極) 회로 차단 장치(103)를 구성한 것이다. 또 회로 차단 유닛(20)에 대해서는, 실시 형태 1, 2와 동일하므로, 설명을 생략한다. 11 is an external connection diagram showing a circuit interrupter for a three pole (direct current) circuit in the third embodiment. 10 shows an example of a circuit breaker for a bipolar (pole) DC circuit. In the third embodiment, three circuit breaker units 20 similar to those of the first and second embodiments are used, And the device 103 is constituted. The circuit breaker unit 20 is the same as those of the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.

도 11에 나타내는 바와 같이 전원측 단자(24a)에 직류 전기 회로(60)의 정(正)측/부(負)측을, 전원측 단자(24c)에 직류 전기 회로(60)의 부측/정측을 각각 접속하고, 또, 부하측 단자(25a)와 전원측 단자(24b)를 접속한다. 부하(61)는, 부하측 단자(25b)에 정측/부측을, 부하측 단자(25c)에 부측/정측을 접속한다. 또 3선식(線式) 교류 전기 회로에 이용하는 경우에는, 각 전원측 단자(24a, 24b, 24c)에 전원을, 각 부하측 단자(25a, 25b, 25c)에 부하를 접속하면 좋다. 회로 차단 장치(103)에 나타내는 바와 같이 3점(点) 분리가 되는 직렬 배선에 의해, 보다 높은 전압의 직류 전기 회로에 적용할 수 있다. The positive side / negative side of the DC electric circuit 60 is connected to the power source side terminal 24a and the negative side / positive side of the DC electric circuit 60 is connected to the power source side terminal 24c, respectively, as shown in Fig. 11 And also connects the load side terminal 25a and the power source side terminal 24b. The load 61 connects the positive side / negative side to the load side terminal 25b and the negative side / positive side to the load side terminal 25c. When used in a three-wire (alternating current) AC circuit, power may be supplied to each of the power source side terminals 24a, 24b, and 24c and a load may be connected to each of the load side terminals 25a, 25b, and 25c. It can be applied to a DC electric circuit of a higher voltage by a series wiring which is separated by three points as shown in the circuit breaker 103.

실시 형태 4.Embodiment 4.

도 12는 실시 형태 4에서의 4극(極) 직류 회로용 회로 차단 장치를 나타내는 외부 결선도이다. 실시 형태 4에서는, 실시 형태 1, 2와 동일 회로 차단 유닛(20)을 4개 이용하여, 4극(極) 회로 차단 장치(104)를 구성한 것이다. 또 회로 차단 유닛(20)에 대해서는, 실시 형태 1, 2와 동일하므로, 설명을 생략한다. 12 is an external connection diagram showing a circuit interrupter for a quadrupole (DC) circuit in the fourth embodiment. Fourth Embodiment In the fourth embodiment, the four-pole circuit breaking device 104 is constructed by using four circuit breaker units 20 identical to those of the first and second embodiments. The circuit breaker unit 20 is the same as those of the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.

도 12에 나타내는 바와 같이, 전원측 단자(24a)에 직류 전기 회로(60)의 정측/부측을, 전원측 단자(24d)에 직류 전기 회로(60)의 부측/정측을 각각 접속하고, 또, 부하측 단자(25a)와 전원측 단자(24b)를 접속하며, 부하측 단자(25d)와 전원측 단자(24c)를 접속한다. 부하(61)는, 부하측 단자(25b)에 정측/부측을, 부하측 단자(25c)에 부측/정측을 접속한다. 또 3상(相) 4선식(線式) 교류 전기 회로에 이용하는 경우에는, 각 전원측 단자(24)에 전원을, 각 부하측 단자(25)에 부하를 각각 접속한다. 회로 차단 장치(104)를 직류 전기 회로에 적용하는 경우, 도 12에 나타내는 바와 같이 4점 분리가 되는 직렬 배선에 의해, 더 높은 전압의 직류 전기 회로에 적용할 수 있다. The positive side and the negative side of the DC electric circuit 60 are connected to the power source side terminal 24a and the negative side and the positive side of the DC electric circuit 60 are connected to the power source side terminal 24d respectively, Side terminal 25a and the power-source-side terminal 24b, and connects the load-side terminal 25d and the power-source-side terminal 24c. The load 61 connects the positive side / negative side to the load side terminal 25b and the negative side / positive side to the load side terminal 25c. In addition, when used in a three-phase (four-wire) AC circuit, power is supplied to each power source side terminal 24 and load is connected to each load side terminal 25. When the circuit breaking device 104 is applied to a DC electric circuit, it can be applied to a DC electric circuit of a higher voltage by a series wiring which is four-point separated as shown in Fig.

또 본 발명은, 그 발명의 범위 내에서, 각 실시 형태를 자유롭게 조합시키거나, 각 실시 형태를 적절하게, 변형, 생략하는 것이 가능하다. It is also possible for the present invention to freely combine the embodiments within the scope of the invention, or to appropriately modify or omit the embodiments.

Claims (6)

케이스의 베이스와, 이 베이스 상에 간격을 두고 배치된 외부 단자와, 상기 외부 단자의 일방에 접속되고 고정 접점을 가지는 고정 접촉자와, 상기 고정 접점과 접리(接離)하는 가동 접점을 가지고 상기 외부 단자의 타방에 접속된 가동 접촉자와, 상기 양 접점 및 상기 고정 접촉자의 근방에 마련되고, 복수의 그리드(grid) 판이 적층되어 상기 양 접점 사이에 발생한 아크를 소호(消弧)하는 소호 장치를 구비하며,
상기 그리드 판에는, 상기 가동 접촉자측에 U자형의 노치부와 상기 노치부의 양측의 측족부(側足部)가 형성되어 있는 회로 차단기로서,
상기 소호 장치의 그리드 판 사이에는, 수지제의 절연체가 배치되며, 상기 절연체에는 상기 그리드 판의 U자형의 노치부와 대향하는 U자형의 노치부가 형성됨과 아울러, 상기 그리드 판의 측족부에서의 상기 그리드 판의 노치부측 측면이 노출하도록 형성되며, 상기 절연체는 상기 그리드 판에 대향하는 전(全)영역에서 상기 그리드 판의 적층방향으로 틈새없이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 회로용 회로 차단기.And a fixed contact having a fixed contact connected to one side of the external terminal and a movable contact which is brought into contact with and separated from the fixed contact, A movable contact connected to the other of the terminals and an SOHO device provided in the vicinity of the both contacts and the stationary contactor and stacking a plurality of grid plates so as to extinguish an arc generated between the two contacts In addition,
Wherein the grid plate is provided with a U-shaped notch portion on the side of the movable contactor and side leg portions on both sides of the notch portion,
Wherein a U-shaped notch portion of the U-shaped notch portion of the grid plate opposite to the U-shaped notch portion is formed in the insulator, and the U-shaped notch portion of the grid plate is provided between the grid plates of the SOHO device, Wherein the notch side surface of the grid plate is exposed so that the insulator is disposed without any gap in the stacking direction of the grid plate in the entire area facing the grid plate. 청구항 1에 있어서,
상기 소호 장치의 그리드 판 사이에 배치된 절연체에는, 상기 그리드 판의 측족부의 선단면을 덮는 굽힘부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 회로용 회로 차단기.The method according to claim 1,
Wherein an insulator disposed between the grid plates of the SOHO apparatus is provided with a bent portion that covers a distal end surface of the side foot portion of the grid plate. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 소호 장치의 그리드 판 사이에 배치된 절연체에는, 상기 절연체의 노치부의 반(反)가동 접촉자측에, 상기 절연체의 노치부를 연장하여 아크를 유도하는 노치 라인(notch line)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 회로용 회로 차단기.The method according to claim 1 or 2,
The insulator disposed between the grid plates of the SOHO apparatus is provided with a notch line for extending the notch portion of the insulator to induce an arc on the side of the anti-moving contact of the notch portion of the insulator Circuit breakers for DC circuits. 청구항 3에 있어서,
상기 절연체의 노치부를 연장하여 아크를 유도하는 노치 라인은, 상기 절연체의 반(反)가동 접촉자측까지 이르러, 아크 전류를 차단할 때에 발생하는 용융물이나 압력을 배출하도록 형성되어 있는 직류 회로용 회로 차단기.The method of claim 3,
Wherein the notch line extending the notch portion of the insulator to induce an arc is formed so as to discharge the melt or pressure generated when the arc current is blocked by reaching the side of the insulated movable contact. 청구항 1에 기재된 직류 회로용 회로 차단기를 3극(極) 마련하고, 이들 직류 회로용 회로 차단기를 직렬로 배선하여 회로 전압을 차단할 수 있도록 구성한 직류 회로용 회로 차단 장치.A circuit breaker for a direct current circuit, comprising three circuit breakers for a direct current circuit according to claim 1, wherein the circuit breakers for the direct current circuits are connected in series to cut off the circuit voltage. 청구항 1에 기재된 직류 회로용 회로 차단기를 4극(極) 마련하고, 이들 직류 회로용 회로 차단기를 직렬로 배선하여 회로 전압을 차단할 수 있도록 구성한 직류 회로용 회로 차단 장치.A circuit breaker for a direct current circuit, comprising four circuit breakers for a direct current circuit as claimed in claim 1, wherein the circuit breakers for the direct current circuits are connected in series to cut off the circuit voltage.
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