KR0150272B1

KR0150272B1 - 회로차단기의 가동접촉자 장치

Info

Publication number: KR0150272B1
Application number: KR1019940002751A
Authority: KR
Inventors: 가쭈노리 구보야마; 나오시 우찌다
Original assignee: 나까사도 요시히꼬; 후지덴끼 가부시기가이샤
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1998-10-15
Also published as: DE4404706A1; KR940020447A; DE4404706B4; US5566818A

Abstract

본 발명에 따른 회로차단기의 가동접촉자 장치는 가동접촉자의 고정측의 접속도체를 미끄럼접촉에 의해 전기적으로 접속한 것으로서, 가동접점과 고정접점 사이의 접촉성을 양호하게 하며, 그 구성으로서는 가동접촉자(1)를 2개의 독립된 접촉소자(6)를 평행배치하여 구성하고, 그 일단부에 가동접점(7)을 각 접촉소자(6)에 분할하여 형성하는 동시에 타단부를 3지창형 접촉면(2a)을 가지는 접속도체(2)에서 통전핀(3)에 의해 회전가능하게 연결하며, 그 양 단부의 접촉스프링(11)으로 접촉소자(6)와 접촉편(2a)를 미끄럼 가능하게 가압한다. 또 각 접촉소자(6)에서는 한류핀(10), 한류래치(16) 및 한류스프링(18)으로 이루어진 래치기구를 개별적으로 설치하며, 가동접점(7)이 2개로 분할되어 있으므로 고정접점과 접촉점이 증가하고, 접촉소자(6)의 질량이 2분되어 있으므로 관성모멘트가 감소하여 한류차단시의 가동접촉자(1)의 개방분리속도가 커진다.

Description

회로차단기의 가동접촉자 장치

제1도는 본 발명의 제1 실시예로서 각 상의 필수 성분을 도시하는 가동접촉자 장치의 파단사시도.

제2도는 제1도의 가동접촉자장치의 종단면도.

제3도는 제1도의 간격소자에 대한 사시도.

제4도는 제2도의 요부배면도.

제5도는 제1도의 가동접촉자장치를 구비한 회로차단기에 있어서 그 규약단락 전류와 최대통과전류파고치와의 관계를 종래의 회로차단기와 비교하여 도시한 그래프도.

제6도는 제1도의 가동접촉장치를 구비한 회로차단기에 있어서 그 규약단락 전류와 통과 I²t와의 관계를 종래의 회로차단기와 비교하여 도시한 그래프도.

제7도는 접속도체의 다른 변형예를 도시하는 사시도.

제8도는 제7도의 접속도체를 이용한 가동접촉자장치의 요부배면도.

제9도는 가동접촉자의 접촉도체 사이의 접촉면에 대한 다른 변형예를 도시하는 요부배면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가동접촉자 2 : 접속도체

3 : 통전핀 4 : 본체케이스

6 : 접촉소자 7 : 가동접점

8 : 고정접촉자 9 : 고정접점

10 ; 한류핀 11 : 접촉스프링

12 : 간격소자 14 : 절연홀더

15 : 개폐축 16 : 한류래치

17 : 지축 18 : 한류스프링

본 발명은 배선용 차단기나 누전차단기 등의 회로차단기에 있어서 그 가동접촉자장치에 관한 것이다.

상기와 같은 회로차단기에 있어서, 개폐동작용 가동접촉자는 일반적으로 가요성 도체를 통해 접속도체에 접속되고, 이 접속도체는 회로차단기의 본체케이스에 연결된다. 가요성 도체는 가동접촉자가 동작함에 따라 반복적으로 절곡되므로 약해지면서 절단되는 문제점이 있다. 또한 가요성에 의해 가동접촉자가 받는 저항력은 가변성을 가지고 있으므로 회로차단기의 개폐특성을 변화시키며, 이러한 문제점은 특히 큰 직경의 가요성도체를 가지는 중형 이상의 회로차단기에서 나타난다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 가요성도체가 없는 가동접촉자 장치를 일본국 특허출원 제19938/1922호에 개시하고 있다. 이 장치에 의하면 가동접촉자와 접촉하는 고정측 접속도체의 일단부에 한쌍의 암을 배치하여 가동접촉자를 협지하고, 이 암을 스프링으로 가동접촉자의 측면으로 압접하는 동시에 접속도체와 가동접촉자를 미끄럼접촉에 의해 전기적으로 접속하여, 가요성도체를 제거한 형태를 취하고 있다.

따라서, 폐쇄상태로 가동접점과 고정접점이 폭방향(좌우방향)으로 완전히 평행하게 되면 통상은 전후방향으로만 원호형상이 되는 가동접점의 접촉면과 전체적으로 평탄한 고정접점의 접촉면이 좌우방향에서 선형으로 접촉한다.

그러나, 조립상의 오차나 부품정밀도를 고려하면 가동접점과 고정접점이 완전히 평행하게 유지되는 것은 어려우며, 양자 사이에는 폭방향으로 약간의 경사가 필히 존재한다. 이 경우 상기 미끄럼접촉 방식의 가동접촉자장치에 있어서 가동접촉자는 미끄럼접촉부가 접속도체에 협지되어 있으므로 좌우방향의 경사에 대해서는 제약이 크고 폐쇄상태에서 가동접점이 고정접점에 강압되어도 고정접점에 충분히 접하도록 가동접점의 자세를 변화시키기가 곤란하다. 그 결과 가동접점과 고정접점이 좌우 어느 한쪽만 접하는 편위현상이 발생한다.

이러한 편위현상이 부정적인 효과는 정격전류의 소형회로차단기의 경우 심하지 않지만 중형이상의 회로차단기에서는 접촉저항에 따른 단자온도의 상승을 초래한다. 특히 예를들면 정격전류가 600A 이상의 대형회로차단기에서는 통전되는 전류치가 커지고, 가동접촉자의 판의 두께 및 이것에 접합되는 가동접점의 폭이 10㎜ 이상이 되므로 가동접점과 고정접점과의 사이에서 평행도를 확보하는 것이 소형에 비해 곤란하며, 이러한 편위에 의한 발열문제가 더욱 심각해진다.

따라서, 본 발명은 가동접점과 고정접점 사이의 접촉면적을 증대하거나 특히 대형 회로차단기에 적합하도록 구성된 미끄럼접촉방식의 가동접촉자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 회로차단기의 차단능력은 전류차단시에 발생하는 아크에너지에 기인하는 스트레스를 어떻게 억제하는 가에 있으며, 그 억제 수단으로서 일반적으로 한류기구가 사용된다. 한류기구는 단락전류가 흐를 경우 개폐기구의 트립동작에 의한 통상의 개방분리동작에 선행하여 가동접촉자를 급속히 분리시켜 아크전압을 높이고, 이에 따라 단시간 중에 한류차단을 행하게 된다.

한류기구의 래치해제동작에는 통상 평행한 2개의 도체 사이에 상이한 방향으로 흐르는 전류에 의해 발생하는 저자반발력을 이용하고 있다. 이 한류차단에 의하면 단락전류차단시의 전류파고치와 통과 I²t 값이 억제되고, 전기노선이 열적, 기계적 스트레스가 대폭 경감된다.

이와같은 한류차단의 요점은 가동접촉자의 개방분리속도를 가능한 높이고, 발생한 아크를 교착상태에서 단시간에 액티브한 상태로 전환하여 한류효과를 높이는 점에 있다.

한편, 회로차단기가 대형이어서 통전용량이 큰 경우 이에따라 가동접촉자의 질량도 크므로 접점이 개방분리할 때의 관성모멘트가 그만큼 중대하여, 가동접촉자의 개방분리속도를 높이는 것이 곤란한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래로부터 한류효과가 크지 않은 대용량의 회로차단기에도 적용이 가능하고, 한류차단시에 가동접촉자가 고속으로 접촉수단을 개방분리하도록 이동하는 회로차단기의 가동접촉자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 신규의 구성을 제공한다.

가동접점과 고정접점 사이의 접촉면적을 용이하게 중대하기 위해 본 발명은 평탄한 도체로 이루어진 2개의 접촉소자를 상호 독립적으로 평행하게 배치하여 1상분(相分)의 가동접촉자를 구성하고, 접촉소자의 일단부에 2개의 분리된 부분의 가동접점을 각각 배치하는 동시에 접촉소자의 타단은 3지창형 접촉편을 가지는 접촉도체에 통전핀에 의해 회전가능하게 연결되고, 이 통전핀의 양단부에 접촉소자와 접촉편을 미끄럼가능하게 압접하는 접촉스프링을 장착하고 있다.

또, 한류차단시의 가동접촉자의 개방분리속도를 높이기 위해 본 발명은 평탄한 도체에 이루어진 2개의 접촉소자를 상호 독립적으로 평행배치하여 1상분의 가동접촉자를 구성하며, 접촉소자에는 한류기구가 설치되어 있다.

바람직하게는 2개의 접촉소자 사이에 이들 접촉소자의 간격을 규제하고, 또한 이들 접촉소자를 적절히 요동시켜 개방분리방향으로 연동시키는 간격소자를 삽입한다.

가동접촉자의 접촉소자를 2개로 하고 그 각각에 가동접점을 분할하여 용접으로 부착함으로써 고정접점을 가지는 가동접점의 접점수는 가동접점이 분리되지 않은 경우에 비해 2배로 되는 동시에 폭이 넓은 대형접점도 분할로 인해 폭이 좁게되어 접촉성이 향상된다.

또, 2개의 접촉소자는 상호 독립되어 있으므로, 가동접점과 고정접점 사이의 대향거리가 좌우양측으로 상이한 경우에도 2개로 분할된 가동접점이 고정접점에 충분히 접하도록 좌우의 접촉소자는 상하 이동이 가능하다. 1개의 접촉소자로 된 가동접촉자에 단순히 2개의 가동접점을 좌우로 병렬하여 부착한 경우에도 접촉성이 향상된다.

또, 가동접촉자의 접속도체의 접촉은 접촉도체의 3지창형의 접촉편에 2개의 접촉소자를 연결하여 이루어진다. 즉, 중앙 접촉편을 공통접촉부로 하여 양측의 접촉편 사이에서 각 접촉소자를 협지한다. 이 경우, 접촉소자가 1개인 가동접촉자를 2지창형의 접촉도체로 협지하는 경우에 비해 2배의 접촉면적을 얻을 수 있다.

한편, 평탄한 도체로 이루어진 2개의 접촉소자를 상호 독립하여 평행하게 배치함으로써 1상분 상당의 가동접촉자를 구성하고, 접촉소자에 한류기구를 설치함으로써 접촉소자 1개의 질량을 절반으로 경감시키며, 접촉소자를 개개의 한류기구에서 독립하여 구동시킴으로써, 한류차단시의 개방분리속도를 대폭적으로 높일 수 있다.

각 가동접촉자의 전류는 상호 평행한 2개의 접촉소자에 분류되고, 같은 방향으로 흐르는 2개의 평행전류 사이에는 전자흡입력이 발생한다. 따라서, 단락전류 등의 대전류가 흐를 시에는 접촉소자가 상호 흡인되면서 변형되거나, 가동접점을 반분하여 얻은 접점이 상호접하여 용융접할될 수도 있다.

따라서, 접촉소자 사이에 간격소자를 삽입하여 접촉소자가 내측으로 변형하는 것을 방지하는 것이 바람직하지만, 평행배치된 2개의 접촉소자의 개방분리동작을 연동시키도록 간격소자를 상호 연결하여 구성할 수도 있다. 그러나 한류차단시에는 각 접촉소자가 전자반발력에 의해 개별적으로 구동할 수 있도록 간격소자와 각 접촉소자 사이에 적절한 간극을 제공한다. 이에 따라 한류차단시에 있어서, 가동접촉자가 전자반발력으로 초기구동되는 개방분리초기상태에서 각 접촉소자는 상호 독립하여 동작하고, 한류기구의 스프링 작용으로 행해지는 개방분리동작으로 가동접촉자가 전체적으로 개극한다.

다음에, 제1도 내지 제9도를 참조하여 3극배선차단기에 적용되는 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 제1도는 1상분의 가동접촉자장치를 도시하는 분해사시도, 제2도는 그 종단면도, 제3도는 간격소자의 사시도, 제4도는 전류경로를 도시하는 제2도의 요부배면도이다.

이들 도면에 있어서, 가동접촉자(1)는 접속도체(2)에 이들을 관통하는 통전핀(3)에 의해 회전가능하게 연결되고, 접속도체(2)는 스크류(5)에 의해 회로차단기의 본체케이스(4)에 고정되어 있다.

각 상의 가동접촉자(1)는 동판의 펀치가공으로 형성한 접촉소자(6) 2개가 상호 독립하여 평행으로 배치된 형태이며, 가동접점(7)은 2개로 분할되어 접촉소자(6)의 선단부에 동일한 폭으로 각각 접합되어 있다. 제2도에 나타낸 바와같이, 가동접점(7)은 접촉면이 전후로 원호형이고, 측면에서 볼때 반달형으로 형성되어 있다. 이에 대하여 본체케이스(4)에 고정된 고정접촉자(8)에는 고정접점(9)이 가동접점(7)의 좌우편에 걸쳐서 접합되며, 이 고정접점(9)의 접촉면은 평탄하다.

통전판(3)이 관통하는 접촉소자(6)의 기단부는 도면의 상방향에서 하부를 향해 V형으로 확대되고, 그 선단부근에 후술하는 작용을 하는 한류핀(10)이 외측으로 돌출하는 형태로 각각 삽입되어 있다.

접속도체(2)는 3지창형의 접촉편(2a)과 장착부(2b)로 이루어져 제1도에 도시한 바와 같이 산(山)형상으로서, 동판의 펀치가공에 의해 일체로 형성된다. 좌우 양측의 접촉편(2a)에서 그 통전핀(3)이 관통하는 구멍주변에는 베어링가공에 의해 베어링 보스가 형성되어 있다.

가동접촉자(1)와 접촉도체(2)는 2개의 접촉소자(6)가 중앙의 접촉편(2a)가 좌우양측의 접촉편(2a) 사이에 각각 협지되도록 조립되고, 통전핀(3)의 양단에 장착된 압축코일스프링으로 이루어진 접촉스프링(11)에 의해 상호 미끄럼이동이 가능하게 압접되어 있다.

가동접촉자(1)의 좌우 접촉소자(6) 사이에는 제3도에 도시한 형상의 간격소자(12)가 삽입되어 있다. 간격소자(12)의 중앙 원반부(12a)는 접속도체(2)의 중앙접촉편(2a)의 두께와 동일하고, 이 부분이 접촉소자(6)의 대향면측에 접하여 그 간격을 쥬제하며, 양단의 축부(12b)는 접촉소자(6)의 베어링구멍(13)(제1도)에 삽입되어 있다. 베어링구멍(13)과 축부(12b) 사이에는 적절한 간극이 형성되어 좌우의 접촉소자(6)가 상호 상하의 범위에서 이동하도록 되어 있다.

축부(12a)가 혼합된 간격소자(12) 및 베어링 구멍(13)은 좌우 접촉소자(6)를 결합하는 결합수단으로 작용하면서 동시에 좌우 접촉소자 각각이 일정 범위내에서 상호독립적인 운동을 할 수 있도록 작용한다.

가동접촉자(1)의 기단부와 접속도체(2)는 몰드수지로 이루어지고, 제1도에 도시한 형상의 중공 절연홀더(14)에 수용된다. 각 상의 절연홀더(14)는 일체로 형성된 개폐축(15)(제1도)에 의해 상호 연결되고, 이 개폐축(15)을 통해서 본체케이스(4)에 회전가능하게 지지되어 있다.

절연홀더(14)의 내측에는 좌우 2개의 한류래치(16)가 공통 지지축(17)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 한류래치(16)는 동판의 펀치가공으로 형성되고, 한류면(16a, 16b)을 구성하는 L형상의 배면벽과 지축(17)의 베어링부로된 양측의 암으로 이루어지며, 절연홀더(14)와의 사이에 삽입된 압축스프링으로 이루어진 한류스프링(18)에 의해 지축(17)을 지지점으로 제2도에서 보면 시계방향으로 가압되어 있다.

통전핀(3)으로 연결된 가동접촉자(1)와 접촉도체(2)는 통전핀(3)의 양단이 제1도에 도시한 절연홀터(14)의 내벽면의 홈(19)으로 삽입되고, 절연홀더(14)의 앞면 창구멍(20)으로 가동접촉자(1)가 빠져나오는 형태로 조립된다. 이 경우 접촉소자(6)로부터 돌출하는 좌우의 한류핀(10)이 한류스프링(18)을 압축하면서 좌우 2개의 한류래치(16)의 한류면(16a)을 각각 가압하고, 통전판(3)에 장착된 접촉스프링(11)은 절연홀더(14)의 내벽면에서 압축된다.

제2도에 도시한 바와같이 가동접촉자(1)가 삽입된 절연홀더(14)는 본체케이스(4)의 도시하지 않은 상간(相間) 격벽으로 형성된 베어링홈으로 회전가능하게 삽입되며, 접속도체(2)는 장착부(2b)의 스프링홈(21)(제1도)에 본체케이스(4)의 이면측으로부터 삽입된 스크류(5)에 의해 전술한 바와같이 본체케이스(4)에 고정되어 있다. 접속도체(2)는 구멍(22)(제1도)을 통과하는 스튜류(23)에 의해 부하측단자와 연결된 도체(24)에 일체로 접촉되어 있다. 도시하지 않았지만 도체(24)의 중간에는 도체를 히터로 하는 바이메탈(25)과 고정철심에 의해 흡착된느 아마츄어를 구비한 과전류트립장치가 설치되어 있다.

제2도의 폐쇄상태에 있어서, 절연홀더(14)는 도시하지 않은 개폐기구에 의해 도시한 상태를 유지하고, 가동접점(7)이 고정접점(9)에 가압되어 있다. 이 상태로 가동접촉자(1)는 한류핀(10)을 통해서 한류래치(16)로부터 한류스프링(18)의 힘을 받고, 반시계방향으로 가압되어 접점(7, 9) 사이에 소정의 접촉압력을 얻고 있으며, 한류스프링(18)은 감는 방향 및 직경이 다른 2개의 스프링이 동심적으로 조화된 형태로서, 단일 스프링에 비해 큰 접촉압력을 발생시킨다.

여기서, 접촉소자(6)에 설치된 한류핀(10), 한류래치(16) 및 한류스프링(18)은 각각 한류기구를 구성하며, 그 작용에 대해서는 이후 설명한다.

제2도의 폐쇄상태에서 래치면(16a)에 접하는 한류핀(10)은 한류래치(16)로부터 한류스프링(18)의 힘을 받지만, 이 힘의 작용선은 통전핀(3) 축심의 하부(즉 제2도의 도면에서 볼때 축심의 하부)를 통과하므로, 전술한 바와 같이 가동접촉자(1)는 고정접촉자(8)를 향하여 반시계방향으로 가압되어 있다.

또, 단락전류와 같은 대전류가 흐르면, 제2도의 화살표와 같이 가동접촉자(1)와 고정접촉자(8)의 평행도체부분에 상호 역방향으로 흐르는 전류 사이의 전자반발력에 의해 가동접촉자(1)는 시계방향으로 구동되고, 접점(7, 9)사이가 개방분리된다. 이 경우, 가동접촉자(1)가 약간 시계방향으로 회전하면 한류핀(10)의 접점이 래치면(16a)로부터 다른 래치면(16b)으로 이동하고, 한류핀(10)이 받는 한류 스프링(18)의 힘의 작용선이 통전핀(3) 축심의 상측(도면에서 볼때 상방향)으로 통과하게 된다.

그 결과, 가동 접촉자(1)에 대한 한류 스프링(18)의 작용이 반시계방향으로부터 시계방향으로 역전하고, 가동접촉자(1)는 전자반발력과 한류스프링(18)의 힘으로 구동되어 접점(7, 9) 사이를 급속히 개방분리시킨다. 이에따라, 과전류트립장치의 동작으로 트립되는 개폐기구에 의해 절연홀더(14)의 구동을 행하기 전에 한류차단이 이루어진다.

상기 구성에 있어서, 가동접촉자(1)는 상호 독립된 2개의 접촉소자(6)로 구성되고, 가동접점(7)은 이들 소자에 분할되어 부착되어 있다. 따라서, 가동접점(7)은 단일체의 경우에 비해 접촉점의 수가 2배로 되는 동시에 각각의 폭이 절반으로 되어 고정접점(9)에 대한 접촉이 충분히 이루어지고 또한 큰 접촉면적을 얻을 수 있다. 또, 조립오차 등에 의해 가동접촉자(1)가 전체적으로 횡방향으로 변위되고, 가동접점(7)과 고정접점(9) 사이의 좌우 평행도가 악화되는 경우에도, 분할 구성되어 있는 각 접촉소자(6)가 고정접점에 접하여 좌우 독립하여 상하로 이동하므로, 좌우 2개의 가동접점(7)은 필수적으로 고정접점과 접촉한다.

이 때문에 좌우로 분할 구성된 가동접점을 고정접점에 접촉시키는 경우 각각의 접촉저항은 좌우의 가동접점이 일체로 된 단일체 가동접점을 고정접점에 접촉시키는 경우 보다 작게 할 수가 있다.

그 예를 설명하면 다음과 같다.

정격통전용량이 800A의 평단면 10㎜ × 9㎜ 크기의 접점 1개를 가지는 단일체가동접촉자와, 이 접점을 대략 2개의 분할하여 평단면이 10㎜ × 4㎜ 크기로서 통상의 은합금접점 2개로 이루어지는 동시에 본 발명에 따른 분할구성의 가동접촉자의 접촉저항을 실측한 것을 보면, 단일체 가동 접촉자의 접촉저항은 46.4μΩ이고, 분할구성가동접촉자의 접촉저항은 좌측이 37.7μΩ, 우측이 33.4μΩ이다. 이 접촉저항의 측정은 접촉압력을 10㎏으로 하여 직류전류 100A을 통류시킨 경우이다.

제1도에 도시한 바와같이 각 상을 흐르는 전류 I는 가동접점(7)에서 I₁과 I₂로 분류하여 좌우의 접촉소자(6)에 흐르고, 이어서 이들 전류는 제4도에 도시한 바와같이 접촉소자의 접촉도체(2)의 사이의 접촉영역에서 각각 I₁₁과 I₁₂그리고 I₂₁과 I₂₂로 분류한다. 그 때문에 이 경우의 가동접점(7)과 고정접점(9) 사이의 접촉저항은 상기와 같이 분할되지 않은 구성보다 작지만 2개로 분할되는 구성의 겨우 가동접점(7)과 고정접점(9) 사이의 접촉영역에 의해 발생하는 발열량은 간단화를 위해 양자의 접촉저항을 동일하게 R로 하고, 전류 I₁≒ I₂≒ 1/2로 하면 (1/2)²· R + (1/2)²· R = (I²R)/2로 표시되며, 이것은 분할되지 않은 좌우 일체의 단일체가동접점의 경우의 발열량 I2R의 절반이 된다.

유사하게 가동접촉자(1)와 접속도체(2)의 접촉부의 발열량은 간단화를 위해 접촉소자(6)와 접속편(2a) 사이의 접촉저항 r, I₁₁≒ I₁₂≒ I₂₁≒ I₂₂≒ 1/4로 하면 I²r/4로 표현되고, 1개의 접촉소자로 이루어진 가동접촉자를 2지창형의 접촉도체로 협지하는 경우의 발열향 I²r/2의 절반이 된다.

한편, 제1도에 있어서, 좌우의 접촉소자(6)에서 각각 동일 방향으로 흐르는 전류 I₁, I₂사이에는 전자(電磁) 흡인력이 작용한다. 이 전자흡인력은 단락전류통과시 등에 접촉소자(6)을 만곡시키지만 도시한 실시예에 있어서는 간격소자(12)가 삽입되어 있으므로 접촉소자(6) 상호간의 접근이 저지되어, 접촉소자(6)가 변형되면서 좌우의 가동접점(7) 상호간에 접촉하여 용착하는 등의 위험이 방지된다.

또한, 각 상의 가동접촉자(1)는 2개의 접촉소자(6)로 구성되고, 이들의 접촉소자(6)는 한류차단시에 간격소자(12)의 축부(12b)와 베어링구멍(13) 사이의 간극범 위내에서 상호 독립하여 전자반발력에 의해 구동되며, 전술한 바와같이 이후 각각의 한류 스프링(18)의 작용을 받아서 완전 개극위치까지 연동하여 고속으로 구동된다.

즉 가동접촉자(1)는 접촉소자(6)가 2개로 분할되고, 전자반발력 및 한류스프링(18)의 힘을 받는 개개의 질량이 일체적인 도체로 이루어진 통상의 가동접촉자의 절반이 되므로 그 만큼의 관성모멘트가 감소하여 가동접촉자(1)의 개방분리속도가 높아진다. 그 결과로서 가동접촉자(1)는 전자반발력을 받아서 한류기구가 작동을 개시하기까지의 시간(아크 교착시간) 및 한류기구의 작동에 의해 가동접촉자(1)가 완전 개극하여 아크를 액티브한 상태까지 일으키는 시간(아크전압의 상승시간)이 대형차단기에 있어서도 소용량차단기와 같이 억제된다.

제5도 및 제6도는 800A의 회로차단기에 있어서 460V, 65KA 차단시의 최대 통과전류 파고치와 통과 I²t를 계측한 예를 본 발명의 가동접촉자를 이용한 회로차단기와 종래의 회로차단기를 비교하여 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 본 발명에 의하면 최대통과전류의 파고치 및 통과 I²t가 동시적으로 대폭저감되고, 이에 응하여 케이스나 커버에 대한 열적, 기계적 스트레스의 억제가 도모되고 있다.

또, 한류차단성능의 향상으로 가동접촉자(1)와 고정측의 접속도체의 전기적 접속은 도시한 실시예와 같이 미끄럼접촉에 의한 방법이 필수적인 필요성이 없으며, 종래 일반의 가요성 도체에 의한 접속으로도 차이가 없다.

제7도 및 제8도는 접속도체(2)의 또다른 실시예를 도시한 것으로서, 제7도는 일측의 사시도이고, 제8도는 이것과 가동접촉자(1)를 연결한 상태의 배면도이다.

제1도의 실시예에서는 접속도체(2) 전체가 일체적으로 절곡되어 있는 대해 본 실시예에서는 접속도체(2)가 좌우대칭형의 한쌍의 2지창형 도체(2A, 2B)가 상호 접하여 3지창형으로 형성되어 있다. 2지창형 도체(2A, 2B)는 가동접촉자(1)의 좌우의 접촉소자(6)를 각각 협지하고, 이 상태에서 상호 접하고 있다.

이와같은 구성에 의하면 중앙의 공통접촉편까지 일체적으로 형성된 제1도에 비하여 프레스성형이 간단하므로 제작비가 저렴해진다.

다음에, 제9도는 가동접촉자(1)와 접속도체(2)의 접촉부를 구면으로한 실시예를 도시하는 요부 배면도이다. 즉 본 실시예에 있어서는 접속도체(2)의 접촉편(2a)에 구면형상의 철부가 형성되고, 접촉소자(6)에는 이것보다도 곡률반경이 약간 큰 구면상의 요부가 형성되어 있다. 도시한 바와같이 결합된 이들 요철부는 접속도체(2)에 대한 접촉소자(6)의 경사적 이동을 가능하게 하는 경사수단의 일예이며, 그 밖에도 접촉소자(1)의 경사이동이 가능하도록 여러 가지 변형이 가능하다. 이들 요철부는 접촉스프링(11)에 의해 상호 미끄럼가능하게 가압되어 있다. 또 이 경우는 통전핀(3)과 이것이 관통하는 접촉소자(6)의 구멍 사이에는 적절한 간극이 형성되어 있다.

이와 같은 구성에 의하면 제9도의 화살표에 표시한 바와같이 접촉소자(6)가 접촉도체(2)에 대하여 회전하는 것이 가능하고, 접촉소자(6)의 경사에 대한 접촉도체(2)의 구속이 약하게 된다. 따라서 전술한 바와같이 가동접점(7)과 고정접점(9) 사이의 좌우방향의 평행도가 악화되는 경우에 접촉소자(6)가 고정접점(9)에 접하여 좌우방향의 경사자세를 변화시키는 것이 용이하게 되고, 가동접점(7)이 고정접점(9)에 접할 때까지 용이하게 이동하여 접촉성이 가일층 향상된다.

전술된 바와같이 본 발명에 의하면 가동접촉자의 접촉소자(6)을 2개로 하고, 그 각각에 가동접점을 분할하여 부착함으로써 고정접점과의 접촉점의 수가 통상 접점의 2배로 되는 동시에 폭이 엷은 대형접점도 2분되어 폭이 좁게 되므로 접촉성이 향상된다. 또, 접촉소자가 좌우독립하여 있으므로 가동접점과 고정접점 사이의 대향거리가 좌우양측에서 상이한 경우에도 좌우의 접촉소자가 고정접점에 충분히 접하도록 각각 상하로 이동하고 이러한 면에서도 접촉성이 향상된다.

따라서, 접점폭이 큰 대형의 회로차단기에서 조립오차나 부품정밀도 등에 의해 접점간의 좌우방향의 평행도가 악화되는 경우나 과부하전류트립 후에 열적 손상에 의해 고정접점의 접촉면이 융기하거나 오목해지는 경우에도 가동접점이 용이하게 고정철심의 접점을 따라 접촉면적이 증가하므로 발열량이 감소한다.

또한, 가동접촉자를 3지창형상의 접촉면을 가지는 접촉도체에 미끄럼가능하게 연결함으로써 중앙의 접촉편을 공통접촉부로서 양측의 접촉편에서 각 접촉소자를 각각 협지할 수 있고, 접촉편이 1개의 접촉도체를 2개의 접촉소자로 협지하는 경우나 접촉소자가 1개의 가동접촉자를 2지창의 접촉도체로 협지하는 경우의 2배의 접촉면적이 얻어지며, 미끄럼접촉에 의해서도 가동접촉자와 접속도체 사이에 충분한 통전용량을 유지시키는 것이 가능하다.

또한, 평탄한 도체로 이루어진 2개의 접촉소자를 상호 독립적으로 평행하게 배치하여 1상분의 가동접촉자를 구성하고, 접촉소자에 한류기구를 설치함으로써 한류차단시에 전자반발력 및 한류스프링력으로 구동한 질량이 절반으로 되며, 한류효과가 크지 않은 대용량차단기에 있어서도, 가동접촉자의 개방분리속도를 용이하게 높여 아크 전력을 대폭 절감할 수 있다.

이와같은 가동접촉장치에 있어서, 2개의 접촉소자 사이에 이들 접촉소자의 간격을 규제하고, 또한 이들 접촉소자를 적절한 잔극을 통해서 개방분리방향으로 연동시키는 간격소자를 삽입하면 대전류가 흐를 시에도 접촉소자 사이의 전자흡인력에 의한 접촉소자의 변형이나 분할접점 상호간의 융착을 유효하게 방지할 수 있는 동시에 평행 배치된 2개의 접촉소자를 한류 차단시의 개방 분리초기상태에 있어서의 독립적인 동작을 손상시키지 않고 연동시킬 수 있다.

Claims

평탄한 도체로 이루어지고 상호 독립하여 이동가능하면서 상호 평행하게 배치되는 동시에 1상분의 가동접촉자(1)를 구성하는 2개의 접촉소자(6)와, 상기 2개의 접촉소자(6)의 제1단부에 각각 형성되어 2개의 별도의 부분으로 구성되는 가동접점(7)과, 상기 2개의 접촉소자(6) 중 상기 제1단부와 대향하는 곳에 위치하는 상기 제2단부를 접속도체(2)에 회전가능하게 연결하기 위한 통전핀(3)과, 상기 통전핀(3)의 양 단부에 장착되어 상기 접촉소자(6)와 상기 접속도체(2)를 상호 미끄럼회전 가능하게 압접하는 한쌍의 접촉스프링(11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제1항에 있어서, 상기 2개의 접촉소자(6) 사이에 개재되어 상기 접촉소자 사이를 특정간격으로 유지하는 한편, 일정한 범위의 독자적 회전을 할 수 있도록 하면서 상기 2개의 접촉소자(6)를 상호 결합하는 간격소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제1항에 있어서, 상기 통전핀의 축과 직교하는 평면에 대해 상기 각 접촉소자(6)가 경사이동이 가능하도록 하는 경사수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉소자(6)를 상기 통전핀(3)을 중심으로 함께 회전시키기 위해 상기 접촉소자(6)를 결합하는 결합수단을 포함하며, 이 결합수단은 상기 접촉소자(6)들이 상호 일정범위의 독립적 이동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제4항에 있어서, 상기 결합수단은 상기 각 접촉소자(6)에 형성되는 동시에 상호 동심으로 배치된 한쌍의 베어링구멍(13)과, 이 베어링구멍에 느슨하게 끼워지는 축부(12b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
평탄한 도체로 이루어지고 상호 독립하여 이동가능하면서 상호 평행하게 배치되는 동시에 1상분의 가동접촉자(1)를 구성하는 2개의 접촉소자(6)와, 각 접촉소자(6)에 대응하면서 배치되어 대응접촉소자(6)에 과부하전류가 흐를때 전자기반발력과 함께 독자적으로 기계적 힘을 가하여 대응접촉소자(6)를 이동시키는 한류기구(10,16,18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제6항에 있어서, 상기 2개의 접촉소자(6) 사이에 개재되어 상기 접촉소자 사이를 특정간격으로 유지하는 한편, 상기 2개의 접촉소자(6)를 상호 운동학적으로 결합하는 간격소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제6항에 있어서, 상기 접촉소자(6)를 함께 이동시키기 위해 결합하는 결합수단을 포함하며, 이 결합수단은 상기 접촉조사(6)들이 상호 일정범위의 독립적 이동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
평탄한 도체로 이루어지고 상호 독립하여 이동가능하면서 상호 평행하게 배치되는 동시에 1상분의 가동접촉자(1)를 구성하는 2개의 접촉소자(6)와, 각 접촉소자(6)에 대응하면서 배치되어 대응접촉소자(6)에 과부하전류가 흐를때 전자기반발력과 함께 기계적 힘을 가하여 대응접촉소자(6)을 이동시키는 한류기구(10,16,18)와, 상기 접촉소자(6)를 함께 이동시키기 위해 상기 접촉소자(6)를 결합하는 동시에 상기 접촉소자(6)들이 상호 일정범위의 독립적 이동을 가능하게 하며, 상기 각 접촉소자(6)에 형성되는 동시에 상호 동심으로 배치된 한쌍의 베어링구멍과, 이 베어링구멍에 느슨하게 끼워지는 축부를 포함하는 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
평탄한 도체로 이루어지고 상호 독립하여 이동가능하면서 상호 평행하게 배치되는 동시에 1상분의 가동접촉자(1)를 구성하는 2개의 접촉소자(6)와, 상기 2개의 접촉소자(6)의 제1단부에 각각 형성되는 2개의 분할된 부분으로 구성되는 가동접점(7)과, 상기 2개의 접촉소자(6) 중 상기 제1단부와 대향하는 곳에 위치하는 상기 제2단부를 접속도체(2)에 회전가능하게 연결하기 위한 통전핀(3)과, 상기 접촉소자(6)를 상기 통전핀(3)을 중심으로 함께 회전시키기 위해 상기 접촉소자(6)를 결합하며, 상기 접촉소자(6)들이 상호 일정범위의 독립적 이동을 가능하게 하는 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제10항에 있어서, 상기 결합수단은 상기 각 접촉소자(6)에 형성되는 동시에 상호 동심으로 배치된 한쌍의 베어링구멍과, 이 양쪽의 베어링구멍에 느슨하게 끼워지는 축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
평탄한 도체로 이루어지고 상호 독립하여 이동가능하면서 상호 평행하게 배치되는 동시에 1상분의 가동접촉자(1)를 구성하는 2개의 접촉소자(6)와, 각 접촉소자(6)에 대응하면서 배치되어 대응접촉소자(6)에 과부하전류가 흐를때 전자기반발력과 함께 기계적 힘을 가하여 대응접촉소자(6)를 이동시키는 한류기구(10,16,18)를 구비하고, 상기 각 한류기구는 상기 대응 접촉소자에 걸쳐있는 한류핀(10)과, 이 한류핀(10)에 접하는 회전가능 한류래치(16)와, 상기 한류래치(16) 및 상기 한류핀(10)에 기계적 힘을 가하여 상기 접촉소자를 이동시키는 스프링(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉도체(2)는 상기 2개의 접촉소자(6)의 제2단부 부근에서 이 제2단부와 번갈아가며 배치되는 3지창형 접속편(2a)과, 상기 제2단부 및 접촉편(2a)을 가압하는 접촉스프링(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
평탄한 도체로 이루어지고 상호 독립하여 이동가능하면서 상호 평행하게 배치되는 동시에 1상분의 가동접촉자를 구성하는 제1접촉소자 및 제2접촉소자와, 제1접촉소자에 제1과부하전류가 흐를때 제1전자기반발력과 함께 독자적으로 제1기계적 힘을 가하여 상기 제1접촉소자를 이동시키고, 제2접촉소자에 제2과부하전류가 흐를때 제2전자기반발력과 함께 독자적으로 제2기계적 힘을 가하여 상기 제2접촉소자를 이동시키는 한류기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 가동접촉자장치.
제14항에 있어서, 상기 제1접촉소자와 제2접촉소자 사이에 개재되어 이들 접촉소자 사이를 특정간격으로 유지하는 한편, 이들 접촉소자(6)를 상호 운동학적으로 결합하는 간격소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.
제14항에 있어서, 상기 제1접촉소자와 제2접촉소자를 함께 이동시키기위해 결합하며, 상기 제1접촉소자와 제2접촉소자들이 상호 일정범위의 독립적이동을 가능하게 하는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 가동접촉자장치.