누전 차단기

누전 차단기{GROUND-FAULT CIRCUIT INTERRUPTER}

본 발명은, 저전압 배전 계통에 있어서 과전류 보호 및 지락 전류 보호를 행하는 누전 차단기에 관한 것이다.

누전 차단기는 누전 발생시에 교류 전로(電路)를 차단하는 기능을 갖고 있고, 교류 전로의 사고 발생을 방지한다. 이 누전 차단기는, 그 차단 동작을 행하는 누전 전류의 값인 감도 전류의 전환이나, 시연(時延) 동작 시간의 설정치인 시연 시간의 전환을 가능하게 한다.

이와 같은 누전 차단기는, 일본 국내형의 누전 차단기와, 외국형(구미형)의 누전 차단기로 대별된다. 우선 일본 국내형의 누전 차단기에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 7은 종래의 국내형의 누전 차단기(10)의 구성도이다. 누전 차단기(10)는, 영상 변류기(11)와, 감도 전환용 설정부(12)와, 필터 회로(13)와, 누전 검출부(14)와, 시연 전환용 설정부(15)와, 분리 구동부(16 : tripping driving portion)를 구비한다.

이와 같은 회로 구성의 누전 차단기(10)는, 이하와 같이 동작한다.

영상 변류기(11)에서는, 철심(11a)에 도시하지 않은 주회로 도체가 관통되고, 주회로 도체를 흐르는 부하 전류 중에 지락 등에 의해 발생한 지락 전류나 누전에 의해 발생한 누전 전류(이하, 이들 전류를 불평형 전류라고 한다)가 포함되어 있으면, 그 출력 권선(11b)으로부터 불평형 전류에 비례한 2차 출력 전류 신호를 출력한다. 이 2차 출력 전류 신호는, 감도 전환용 설정부(12)에 입력된다.

감도 전환용 설정부(12)에서는, 검출 가능한 2차 출력 전류 신호를 고감도로부터 저감도까지 단계적으로 전환 설정할 수 있도록 되어 있다. 여기서는, 도시하지 않은 설정 스위치에 의해 출력 권선(11b)의 양단에 접속되어 있는 저항을 전환한다. 이와 같이, 저항치를 변경함으로써 감도의 전환을 행한다. 감도 전환 범위는, 100㎃/300㎃/500㎃로 설정 가능하고, 통상감도(100㎃)로부터 저감도(500㎃)까지의 전환 설정이 가능하다. 또한, 후술하는 고감도(30㎃)는 설정할 수가 없다. 감도 전환용 설정부(12)는, 감도 전환에 의해 설정된 저항치에 2차 출력 전류 신호를 흘려서 검출 동작 전압 신호를 출력한다.

필터 회로(13)는, 감도 전환용 설정부(12)를 경유하여 출력된 검출 동작 전압 신호로부터 오동작의 원인이 되는 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호를 출력한다. 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호는 누전 검출부(14)에 출력된다.

누전 검출부(14)는, 입력된 검출 동작 전압 신호의 전압치가 미리 정하여져 있는 임계치를 초월한 경우에, 구동 전압 신호를 출력한다. 구동 전압 신호는, 시연(時延) 전환용 설정부(15)에 출력된다.

시연 전환용 설정부(15)는, 도시하지 않은 시연 시간의 전환 설정이 가능한 시연 변환 스위치와, 이 시연 변환 스위치에 의해 전환 설정된 시연 시간에 응하여 전환이 되는 복수의 충전(充電) 저항과, 이들 충전 저항에 의해 결정되는 충전 전류로 충전되는 충전 회로를 내장하고 있다. 그리고, 미리 시연 변환 스위치에 의해 시연 시간이 전환 설정되면, 그때 시연 시간에 대응하는 충전 저항이 선택되어 충전 회로에 접속된다. 시연 전환용 설정부(15)에 구동 전압 신호가 입력되면, 충전 회로에의 충전이 시작한다. 이때, 시연 시간과 일치하는 충전 기간은 충전 회로로부터의 출력은 소정 전압으로 되지 않는다. 시연 전환용 설정부(15)는, 충전 회로에의 충전 시작부터 시연 시간이 경과한 후, 충전 회로에의 충전을 종료하고, 소정 전압에 도달한 구동 전압 신호를 분리 구동부(16)에 출력한다.

분리 구동부(16)는, 구동 전압 신호를 입력한 경우에, 도시하지 않은 주회로 접점의 개폐 기구부를 구동하여 주회로를 개로(開路)한다.

이와 같은 일본 국내형의 누전 차단기(10)는, 감도 전환용 설정부(12)와 시연 전환용 설정부(15)를 구비하고, 감도 전환과 시연 전환을 각각 독립하여 설정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 국내형에서 준거(準據)되고 있는 JIS 규격(JIS C 8371)에서는, 고감도(30㎃ 감도)시에는, 인체 보호를 목적으로 하여 비시연형(고속 동작 형)이 아니면 안 된다고 규정되어 있다. 환언하면, 시연 설정 가능한 누전 차단기(10)는, 인체 보호를 목적으로 하여 고감도(30㎃ 감도)로 전환 설정할 수 없도록 되어 있다.

계속해서 외국형(구미형)의 누전 차단기에 관해 설명한다. 외국형(구미형)의 누전 차단기는, 배선용 차단기에 별도 구조의 독립한 누전 보호 유닛을 조합시켜서 사용하고 있다. 이와 같은 외국형(구미형)의 누전 차단기에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 8은 종래의 외국형의 누전 차단기(20)의 구성도이다. 누전 차단기(20)는, 영상 변류기(21)와, 감도 전환용 설정부(22)와, 필터 회로(23)와, 누전 검출부(24)와, 시연 전환용 설정부(25)와, 분리 구동부(26)를 구비한다.

이와 같은 회로 구성의 누전 차단기(20)는, 이하와 같이 동작한다.

영상 변류기(21)에서는, 철심(21a)에 도시하지 않은 주회로 도체가 관통되고, 주회로 도체를 흐르는 부하 전류 중에 불평형 전류가 포함되어 있으면, 그 출력 권선(21b)으로부터 불평형 전류에 비례한 2차 출력 전류 신호를 출력한다. 이 2차 출력 전류 신호는, 감도 전환용 설정부(22)에 입력된다.

감도 전환용 설정부(22)에서는, 도시하지 않은 설정 스위치에 의해 출력 권선(21b)의 양단에 접속되어 있는 저항을 전환한다. 이와 같이, 저항치를 변경함으로써 고감도로부터 저감도까지 감도를 단계적으로 전환 설정할 수 있도록 되어 있다. 감도 전환용 설정부(22)는, 전환 설정된 저항치의 저항에 2차 출력 전류 신호를 흘려서 검출 동작 전압 신호를 출력한다. 또한, 이 감도 전환용 설정부(22)는, 감도 전환을 행하는 제 1, 제 2의 회로를 구비한다. 제 1의 회로는 고감도로부터 저감도까지 감도 전환을 행하기 위한 회로이고, 제 2의 회로는 고감도로 설정된 때는 고속 동작으로 하고, 그 이외를 시연 동작으로 하기 위한 회로이다.

예를 들면, 도 8에서 도시하는 외국형의 누전 차단기(20)에서의 감도 전환 범위는, 30㎃/100㎃/300㎃/500㎃이고, 앞서의 도 7에서 도시한 국내형의 누전 차단기(10)와 비교하여도, 보다 고감도(30㎃)로 전환 설정하는 것이 가능하다. 그리고, 제 1의 회로에서 고감도(30㎃)로 전환 설정한 때는, 또한 제 2의 회로에 의해 강제적으로 고속 동작하도록 설정되어, 강제 고속 신호(도 8중의 화살표(α))를, 필터 회로(23), 누전 검출부(24)를 건너뛰어, 시연 전환용 설정부(25)에 대해 직접 출력한다. 또한, 이 경우의 시연 전환용 설정부(25)의 동작은 후술한다.

정리하면, 감도 전환용 설정부(22)는, 고감도(30㎃)인 경우는 시연 전환용 설정부(25)에 강제 고속 신호(도 8중의 화살표(α))를 출력하고, 그 이외의 감도(100㎃/300㎃/500㎃)인 경우는 필터 회로(23)에 검출 동작 전압 신호를 출력한다.

필터 회로(23)는, 감도 전환용 설정부(22)를 경유하여 출력된 검출 동작 전압 신호로부터 오동작의 원인이 되는 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호를 출력한다. 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호는 누전 검출부(24)에 출력된다.

누전 검출부(24)는, 입력된 검출 동작 전압 신호의 전압치가 미리 정하여져 있는 임계치를 초월한 경우에, 구동 전압 신호를 출력한다. 구동 전압 신호는, 시연 전환용 설정부(25)에 출력된다.

시연 전환용 설정부(25)는, 도시하지 않지만 시연 시간의 전환 설정이 가능해지는 시연 변환 스위치와, 이 시연 변환 스위치에 의해 전환 설정된 시연 시간에 응하여 전환되는 복수의 충전 저항과, 이들 충전 저항에 의해 결정되는 충전 전류로 충전되는 충전 회로를 내장하고 있다. 그리고, 미리 시연 변환 스위치에 의해 시연 시간이 전환 설정되면, 그때 시연 시간에 대응하는 충전 저항이 선택되어 충전 회로에 접속된다. 시연 전환용 설정부(25)에 구동 전압 신호가 입력되면, 충전 회로에의 충전이 시작한다. 이때, 시연 시간과 일치하는 충전 기간은 충전 회로로부터의 출력은 소정 전압으로 되지 않는다. 시연 전환용 설정부(25)는, 충전 회로에의 충전 시작부터 시연 시간이 경과한 후, 충전 회로에의 충전을 종료하고, 소정 전압에 도달한 구동 전압 신호를 분리 구동부(26)에 출력한다. 또한, 시연 전환용 설정부(25)는, 잎서 설명한 강제 고속 신호를 입력한 경우에는, 즉석에서 분리 구동부(26)에 구동 전압 신호를 출력한다.

분리 구동부(26)는, 구동 전압 신호를 입력한 경우에, 도시하지 않은 주회로 접점의 개폐 기구부를 구동하여 주회로를 개로한다.

이와 같이 외국형(구미형)의 누전 차단기는 단일 구조의 국내형의 누전 차단기와는 달리, 저감도나 통상감도로의 전환 설정에 더하여 고감도로의 전환 설정이 가능하다. 그리고, 고감도로의 전환 설정을 행할 때, 시연 전환에서도 강제적으로 고속 동작한다. 이것은, 규격(IEC947-2)에 준거하고 있다.

또한, 이들과 같은 누전 차단기의 예로서, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시된 발명(발명의 명칭 : 누전 차단기)이 있다. 이 기술은, 고감도로의 전환 설정시에 스위치로부터 신호가 출력되어, 시연 전환에서도 강제적으로 고속 동작으로 전환 설정되다는 것이다.

또한, 누전 차단기의 다른 예로서, 특허 문헌 2에 개시된 발명(발명의 명칭 : 누전 차단기)이 있다. 이 기술은, 고감도로의 전환 설정시에 디코드 회로로부터 신호가 출력되어, 시연 설정에서도 강제적으로 고속 동작으로 전환 설정되다는 것이다.

또한, 누전 차단기의 다른 예로서, 특허 문헌 3에 개시된 발명(발명의 명칭 : 누전 차단기)이 있다. 이 기술은, 다이얼식의 스위치의 설정에 의해, 감도 전류 전환과 시한 전환을 함께 행한다는 것이다.

상기한 도 7의 국내형의 누전 차단기(10)는, 감도 전환용 설정부(12)나 시연 전환용 설정부(15)를 일체로 포함하는 구조이지만, 외국형과 같이 고감도로 전환 설정하는 동시에 고속 동작으로 전환 설정하는 것이 아니었다.

그래서, 도 8의 외국형의 누전 차단기(20)와 같이, 고속 동작과 시연 동작을 선택할 수 있음과 함께 고감도로부터 저감도까지 설정할 수 있도록 하고, 고감도로 설정할 때에는 시연 설정에 대해서도 강제적으로 고속 동작으로 전환 설정하는 누전 차단기로 하고 싶다는 요청이 있다. 그런데, 도 8의 외국형의 누전 차단기(20)는, 감도 전환용 설정부(22)와 시연 전환용 설정부(25)를 연결한 패턴 배선에서, 진폭이 작은 강제 고속 신호가 통과한다. 진폭이 작은 신호는 노이즈에 영향 받기 쉽기 때문에, 노이즈 대책이 필요하고, 배선 패턴이 복잡하게 된다.

또한, 외국형(구미형)의 누전 차단기와 같은 기능을 갖게 하는데는, 2회로의 감도 전환용 설정부와 1회로의 시연 전환용 설정부를 마련함으로써 대응 가능하게 되지만, 2회로의 감도 전환용 설정부가 매우 크기 때문에 누전 차단기가 대형화하는 문제가 있다. 따라서 국내형의 누전 차단기와 같이 소형 구성을 확보할 수가 없다.

특허 문헌 1의 누전 차단기는, 누름 버튼식 고속 스위치의 온/오프 판정으로 고속 동작의 설정을 행한다는 것으로서 전기 신호를 이용하고 있어서, 완전하게 노이즈의 영향을 제거할 수가 없는 것이었다.

특허 문헌 2의 누전 차단기는, 논리 디코드 회로를 이용하여 설정을 행한다는 것으로서 전기 신호를 이용하고 있어서, 완전하게 노이즈의 영향을 제거할 수가 없는 것이었다.

특허 문헌 3의 누전 차단기는, 고속 동작과 시연 동작을 기계식 설정에 의해 선택할 수 있지만 고감도로 설정하여도 강제적으로 시연 설정을 고속 동작으로 설정한다는 것이 아니어서 안전성의 관점에서 문제가 있다.

정리하면, 노이즈에 영향을 받지 않는 기계적인 구성을 이용하여, 고감도로부터 저감도까지의 감도 전환, 및, 고속 동작부터 시연 동작까지의 시연 전환을 가능하게 하고 싶다는 요청이 있다. 특히, 누전 차단기를, 상호 독립한 1회로의 감도 전환용 설정부와 1회로의 시연 전환용 설정부를 구비하는 구성으로 하고, 또한 감도 전환에서 고감도로 전환 설정하는 동시에, 시연 전환에서 강제적으로 고속 동작으로 시연 설정할 수 있도록 하고 싶다는 요청이 있다.

그래서, 본 발명은, 간이한 구성의 기계적 설정에 의해 검출 감도를 저감도로부터 고감도로 설정하는 동시에, 강제적으로 고속 동작으로 설정하도록 된 누전 차단기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 누전 차단기의 제 1의 양태는,

관통하는 주회로 도체의 부하 전류 중에 포함되는 불평형 전류에 비례한 2차 출력 전류 신호를 출력하는 영상 변류기와,

고감도로부터 저감도까지 복수단계로 감도 전환이 되고, 감도 전환에 의해 설정된 저항치에 2차 출력 전류 신호를 흘려서 검출 동작 전압 신호를 출력시키는 감도 전환용 설정부와,

감도 전환용 설정부로부터 출력된 검출 동작 전압 신호에서 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호를 출력하는 필터 회로와,

노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호의 전압치가 미리 정하여져 있는 임계치를 초월한 경우에, 구동 전압 신호를 출력하는 누전 검출부와,

고속 동작부터 시연 동작까지 복수단계로 시연 전환이 되고, 고속 동작시에서는 구동 전압 신호를 입력하고 나서 즉시에 구동 전압 신호를 출력하고, 시연 동작시에서는 구동 전압 신호를 입력하고 나서 미리 설정된 시연 시간 경과 후에 구동 전압 신호를 출력하는 시연 전환용 설정부와,

구동 전압 신호를 입력한 경우에, 주회로 접점의 개폐 기구부를 구동하여 주회로를 개로하는 분리 구동부와,

감도 전환용 설정부의 감도 전환과 시연 전환용 설정부의 시연 전환을 기계적으로 연동시켜서, 감도 전환용 설정부의 감도 전환에 응하여 시연 전환용 설정부의 시연 전환의 시연 전환 범위를 구속함으로써 감도에 대한 설정 가능한 동작 속도를 결정하도록 되고, 감도 전환용 설정부가 고감도로 설정된 때에 시연 전환용 설정부를 고속 동작만으로 구속하여 설정하는 구속 설정부를 구하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 2의 양태는,

상기 구속 설정부가,

감도 전환용 설정부의 감도 전환용 슬라이드 스위치와 연결하고, 이 감도 전환용 슬라이드 스위치를 이동시키는 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치를 갖는 감도 전환용 연장 설정부와,

시연 전환용 설정부의 시연 전환용 슬라이드 스위치와 연결하고, 이 시연 전환용 슬라이드 스위치를 이동시키는 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치를 갖는 시연 전환용 연장 설정부와,

감도 전환용 연장 슬라이드 스위치에 기계적으로 연결됨과 함께 그 일부가 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치의 동선 상에 위치하고, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치의 이동에 응하여 이동함에 의해 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치를 미는, 또는 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치의 이동을 구속하는 돌설부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 간이한 구성의 기계적 설정에 의해 검출 감도를 저감도로부터 고감도로 설정하는 동시에, 강제적으로 고속 동작으로 설정하도록 된 누전 차단기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 형태의 누전 차단기의 구성도.
도 2는 본 발명을 실시하기 위한 형태의 누전 차단기의 구속 설정부의 설명도.
도 3은 감도 전환용 연장 설정부 및 시연 전환용 연장 설정부의 설명도.
도 4는 감도 전환용 연장 설정부 및 시연 전환용 연장 설정부의 설명도.
도 5는 구속 설정부에 의한 설정 구속의 설명도로서, 도 5(a)는 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치 및 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치의 위치의 설명도, 도 5(b)는 감도 전환용 스위치 및 시연 전환용 스위치의 위치의 설명도.
도 6은 구속 설정부에 의한 설정 구속의 설명도로서, 도 6(a)는 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치 및 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치의 위치의 설명도, 도 6(b)는 감도 전환용 스위치 및 시연 전환용 스위치의 위치의 설명도.
도 7은 종래의 국내형의 누전 차단기의 구성도.
도 8은 종래의 외국형의 누전 차단기의 구성도.

본 발명의 실시 형태에 관해 도 1 내지 도 6을 참조하면서 이하에 설명한다. 누전 차단기(100)는, 도 1에서 도시하는 바와 같이, 영상 변류기(110)와, 감도 전환용 설정부(120)와, 필터 회로(130)와, 누전 검출부(140)와, 시연 전환용 설정부(150)와, 분리 구동부(160)와, 구속 설정부(170)를 구비한다. 본 형태의 누전 차단기(100)는, 종래 기술과 중복되는 점도 있지만, 설명의 사정상 재차 설명한다.

이와 같은 회로 구성의 누전 차단기(100)는, 이하와 같이 동작한다.

영상 변류기(110)에서는, 철심(110a)에 도시하지 않은 주회로 도체가 관통되고, 주회로 도체를 흐르는 부하 전류 중에 불평형 전류가 포함되어 있으면, 그 출력 권선(110b)으로부터 불평형 전류에 비례한 2차 출력 전류 신호를 출력한다. 이 2차 출력 전류 신호는, 감도 전환용 설정부(120)에 입력된다.

감도 전환용 설정부(120)는, 감도의 전환 설정을 행하는 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)(도 3 참조)를 구비한다. 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)는, 구속 설정부(170)와 연동한다. 감도 전환용 설정부(120)는, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)에 의해, 출력 권선(110b)의 양단에 접속되는 저항을 전환함으로써 저항치를 변경하여 고감도로부터 저감도까지 단계적으로 전환 설정할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 감도 전환용 설정부(120)는, 전환 설정된 저항에 2차 출력 전류 신호를 흘려서 검출 동작 전압 신호를 출력한다. 이 감도 전환용 설정부(120)가 감도 전환을 행할 수 있는 감도 전환 범위는, 30㎃/100㎃/300㎃/500㎃로 설정되어 있다.

필터 회로(130)는, 감도 전환용 설정부(120)를 경유하여 출력된 검출 동작 전압 신호로부터 오동작의 원인이 되는 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호를 출력한다. 노이즈 성분을 제거한 검출 동작 전압 신호는 누전 검출부(140)에 출력된다.

누전 검출부(140)는, 입력된 검출 동작 전압 신호의 전압치가 미리 정하여져 있는 임계치를 초월한 경우에, 구동 전압 신호를 출력한다. 이 구동 전압 신호는, 시연 전환용 설정부(150)에 출력된다.

시연 전환용 설정부(150)는, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)(도 3 참조)와, 복수의 충전 저항과, 충전 회로(구체적인 예로서는 콘덴서이다.)를 내장한다. 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)는, 시연 시간의 전환 설정을 가능하게 하는 것이다. 복수의 충전 저항은, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)에 의해 설정된 시연 시간에 응하여 전환된다. 충전 회로는, 선택된 충전 저항에 의해 결정되는 충전 전류로 충전된다. 시연 전환용 설정부(150)에서는, 미리 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)에 의해 시연 시간이 전환 설정되면, 그 때 시연 시간에 대응하는 충전 저항이 선택되어 충전 회로에 접속된다. 시연 동작시에 있어서, 시연 전환용 설정부(150)에 구동 전압 신호가 입력되면 충전 회로에의 충전이 시작한다. 이 때, 시연 시간과 일치하는 충전 기간에서는 충전 회로로부터의 출력이 소정 전압으로 되지 않는다. 시연 전환용 설정부(150)는, 충전 회로에의 충전 시작부터 시연 시간이 경과한 후, 충전 회로에의 충전을 종료하고, 소정 전압에 도달한 구동 전압 신호를 분리 구동부(160)에 출력한다. 더하여 시연 전환용 설정부(150)는, 누전 검출부(140)와 분리 구동부(160)를 직접 접속하는 고속 도통부도 구비하고 있고, 후술하는 고속 동작시에 고속 도통부를 선택한다.

분리 구동부(160)는, 시연 동작 또는 고속 동작의 구동 전압 신호를 입력한 경우에, 도시하지 않은 주회로 접점의 개폐 기구부를 구동하여 주회로를 개로한다.

구속 설정부(170)는, 감도 전환용 설정부(120)의 감도 전환과 시연 전환용 설정부(150)의 시연 전환을 기계적으로 연동시켜서, 감도 전환용 설정부(120)의 감도 전환에 응하여 시연 전환용 설정부(150)의 시연 전환시에 있어서의 시연 전환 범위를 구속함으로써 감도에 대한 설정 가능한 동작 속도를 결정한다. 그리고, 감도 전환용 설정부(120)가 고감도로 설정될 때에 구속 설정부(170)는, 시연 전환용 설정부(150)를 고속 동작만으로 구속하여 설정한다. 도 1중의 점선에 의한 화살표(A, B)는 구속 설정부(170)가, 감도 전환용 설정부(120)와 시연 전환용 설정부(150)를 기계적으로 구속하는 것을 나타내고 있다.

이와 같은 누전 차단기(100)에서는, 감도 전환용 설정부(120)에서 30㎃/100㎃/300㎃/500㎃로 단계적으로 감도 설정이 가능하고, 또한, 시연 전환용 설정부(150)에서 0㎳/200㎳/500㎳/1000㎳로 단계적으로 시연 설정이 가능하다. 그리고, 누전 차단기(100)의 특징으로서, 감도 전환용 설정부(120)와 시연 전환용 설정부(150)를 기계적으로 연동하여 조작하는 구속 설정부(170)를 마련하고, 특히 감도 전환용 설정부(120)에서 고감도(30㎃)로 설정되면, 기계적으로 시연 전환용 설정부(150)에서 고속 동작(0㎳)로 설정되도록 하였다.

계속해서, 이와 같은 감도 전환용 설정부(120), 시연 전환용 설정부(150) 및 구속 설정부(170)의 기계적 구조의 상세에 관해 설명한다. 도 2 내지 도 4에서 도시하는 바와 같이, 감도 전환용 설정부(120) 및 시연 전환용 설정부(150)는, 구속 설정부(170)의 기계적 연동 구조에 의해 설정이 구속된다. 감도 전환용 설정부(120)는, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)를 구비한다. 시연 전환용 설정부(150)는, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)를 구비한다. 이들 감도 전환용 설정부(120) 및 시연 전환용 설정부(150)는, 프린트 기판(180)상에 고정되고, 패턴 배선에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 구속 설정부(170)는, 또한 감도 전환용 연장 설정부(171), 시연 전환용 연장 설정부(172)를 구비한다.

도 3에서 도시하는 바와 같이, 감도 전환용 설정부(120)의 상방에는, 감도 전환용 연장 설정부(171)가 부착된다. 부착 상태는 도 4에서 도시하는 바와 같이 된다. 감도 전환용 연장 설정부(171)는, 돌설부(171a), 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b), 감도 전환용 중간 어댑터(171c)를 구비한다. 구체적으로는, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)에 감도 전환용 중간 어댑터(171c) 내의 연동 기구를 통하여 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)가 부착된다. 그리고, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)를 도 3의 화살표(a) 방향(또는 화살표(b) 방향)으로 이동시키면 감도 전환용 중간 어댑터(171c) 내의 연동 기구를 통하여 감도 전환용 설정부(120)의 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)도 같은 화살표(a) 방향(또는 화살표(b) 방향)으로 이동한다.

또한, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 시연 전환용 설정부(150)의 상방에는, 시연 전환용 연장 설정부(172)가 부착된다. 부착 상태는 도 4에서 도시하는 바와 같이 된다. 시연 전환용 연장 설정부(172)는, 당접부(172a), 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b), 시연 전환용 중간 어댑터(172c)를 구비한다. 구체적으로는, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)에 시연 전환용 중간 어댑터(172c) 내의 연동 기구를 통하여 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)가 부착된다. 그리고, 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)를 도 3의 화살표(a) 방향(또는 화살표(b) 방향)으로 이동시키면 시연 전환용 중간 어댑터(172c) 내의 연동 기구를 통하여 시연 전환용 설정부(150)의 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)도 도 3의 화살표(a) 방향(또는 화살표(b) 방향)으로 이동한다.

그리고, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)에는, 돌설부(171a)가 돌출하여 마련되어 있다. 돌설부(171a)는, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)에 기계적으로 연결되어 있고, 일부가 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)의 동선 상에 위치하고, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)의 화살표(a) 방향의 이동과 함께 이동하여 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)의 당접부(172a)에 맞닿는다. 그리고 더욱 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)를 화살표(a) 방향으로 이동시키면, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)의 이동과 함께 돌설부(171a)가 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)를 이동시킨다.

이와 같은 구속 설정부(170)에 의해 감도 전환용 설정부(120) 및 시연 전환용 설정부(150)의 설정이 구속된다. 구체적으로는, 도 5(a)에서 도시하는 바와 같이, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)가 가장 저감도측(도 5(a), (b)의 하측으로 500㎃)에 있는 경우에는, 돌설부(171a)도 가장 하측에 있기 때문에, 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)는 구속되지 않고서, 화살표(c) 방향으로 이동이 가능해지고, 소망하는 시연 속도(0㎳/200㎳/500㎳/1000㎳)를 선택할 수 있다.

그리고, 고속 동작시(0㎳)에서는, 시연 전환용 설정부(150)에서 고속 도통부가 선택되어 누전 검출부(140)와 분리 구동부(160)를 직접 접속한다. 이 때 시연 전환용 설정부(150)는, 구동 전압 신호를 분리 구동부(160)에 출력한다. 이와 같이 하여 고속 동작에 의한 차단이 된다.

또한, 시연 동작시(200㎳/500㎳/1000㎳)에서는, 시연 전환용 설정부(150)에서 충전 저항과 충전 회로를 통과하는 경로가 선택된다. 그러면, 누전 검출부(140)로부터 출력되는 구동 전압 신호가 충전 저항에 인가되어 충전 전류를 출력하고, 이 충전 전류가 충전 회로에 입력되면 충전 회로에의 충전을 시작한다. 시연 전환용 설정부(150)는, 충전 회로에의 충전을 시작하고 나서 시연 시간이 경과한 후에 충전 회로에의 충전을 종료하고, 소정 전압에 도달한 구동 전압 신호를 분리 구동부(160)에 출력한다. 이와 같이 하여 시연 동작에 의한 차단이 된다.

한편, 도 6(a)에서 도시하는 바와 같이, 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)가 화살표(d) 방향으로 이동되어 가장 고감도측(도 6(a), (b)의 상측으로서 30㎃)으로 설정되는 경우에는, 돌설부(171a)도 화살표(d) 방향으로 이동하고, 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)의 당접부(172a)와 맞닿아서 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)를 이동시킨다. 이 때, 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)는 최고의 시연 속도(0㎳)에 구속되어 강제적으로 최고 속도로 설정된다.

이 경우, 시연 전환용 설정부(150)의 내부에서 고속 도통부가 선택된다. 그 때문에, 누전 검출부(140)로부터 출력되는 구동 전압 신호가 그대로 분리 구동부(160)에 입력된다. 이에 의해, 고속 동작을 실현한다.

또한, 이와 같은 설정예는, 구체적으로는 이하의 표 1에 표시하는 바와 같이 된다. 이 표 1에서는 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)와 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)의 설정 위치의 대응표(감도 전환용 연장 슬라이드 스위치(171b)와 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치(172b)의 설정 위치의 대응표이기도 하다)를 나타낸다.

예를 들면, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)에서 저감도 500㎃로 설정한 경우, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)에서 시연 시간 0㎳, 200㎳, 500㎳, 1000㎳라는 전종류의 설정을 할 수 있다. 그리고, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)에서 통상감도 100㎃로 설정한 경우는, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)에서 시연 시간 0㎳와 200㎳라는 2종의 설정으로 된다. 즉, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)의 이동분만큼, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)를 이동시킬 수 있다. 그리고, 감도 전환용 슬라이드 스위치(121)에서 고감도 30㎃로 설정한 때는, 시연 전환용 슬라이드 스위치(151)에서는 시연 시간 0㎳라는 고속 동작만 가능하다.

이상 본 발명의 실시 형태의 누전 차단기(100)에 관해 설명하였다. 이와 같은 구성을 채용함으로써, 감도 전환용 설정부(120)는, 1회로에 의한 스위치가 되고, 종래 기술과 같은 2회로에 의한 스위치의 감도 전환용 설정부와 비교하여도, 소형화 및 저비용화를 실현한다. 또한 기계만에 의한 설정으로 하고 있기 때문에 감도 전환용 설정부(120)와 시연 전환용 설정부(150)를 잇는 패턴이 없어져서, 배선 패턴이 축소하고, 간소화된다.

또한, 모든 회로가 필터 회로(130), 누전 검출부(140)를 통과하기 때문에, 이 점에서도 배선 패턴을 생략할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 형태에 의하면, 검출 감도를 저감도로부터 고감도로 설정하면, 기계 동작에 의해 강제적으로 고속 동작으로 설정하는 누전 차단기를 제공할 수 있다.

(산업상의 이용의 가능성)

본 발명은, 특히 저전압 배전 계통에서의 과전류 보호 기능 및 지락 전류 보호 기능을 실현하는 누전 차단기로서 적용할 수 있다.

100 : 누전 차단기 110 : 영상 변류기
110a : 철심 110b : 출력 권선
120 : 감도 전환용 설정부 121 : 감도 전환용 슬라이드 스위치
130 : 필터 회로 140 : 누전 검출부
150 : 시연 전환용 설정부 151 : 시연 전환용 슬라이드 스위치
160 : 분리 구동부 170 : 구속 설정부
171 : 감도 전환용 연장 설정부 171a : 돌설부
171b : 감도 전환용 연장 슬라이드 스위치
171c : 감도 전환용 중간 어댑터 172 : 시연 전환용 연장 설정부
172a : 당접부
172b : 시연 전환용 연장 슬라이드 스위치
172c : 시연 전환용 중간 어댑터 180 : 프린트 기판
A, B : 기계적 구속