KR0170369B1 - 성형 케이스 회로차단기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

성형케이스 회로차단기

제1도는 본발명의 따른 회로차단기의 평면도.

제2도는 제1도의 2-2선 단면도.

제3도는 제2도의 3-3선 단면도.

제4도는 제2도의 4-4선 확대단면도.

제5도는 본발명에 따른 회로차단기의 부품중 일부에 대한 분해사시도.

제6도는 본발명에 따른 라인측 콘덕터의 평면도.

제7도는 제6도의 7-7선 확대단면도로서, 접점 아암을 점선으로 도시하는 도면.

제8도는 제3도의 8-8선 부분단면도.

제9도는 본발명에 따른 사이드 플레이트와 그것에 결합되는 부품중 일부에 대한 분해사시도.

제10도는 본발명에 따른 스핀 플레이트를 도시하는 제9도의 10-10선 확대단면도.

제11도는 제8도의 11-11선 저면도.

제12도는 제8도의 확대도.

제13도는 제12도의 13-13선 단면도.

제14도는 제12도와 유사한 도면으로서, 본 발명에 따른 트위스트탭이 비틀리기 전의 상태를 도시하는 단면도.

제15도는 본발명에 따른 크레이들 어셈블리의 사시도.

제16도는 제15도에 16-16선 단면도.

제17도는 크레이들 어셈블리의 부품들의 분해사시도.

제18도는 본발명을 도시하는 제2도의 부분도.

제19도는 제18도의 19-19선 단면도.

제20도는 제19도의 20-20선 단면도.

제21도는 제18도의 21-21선 단면도.

제22도는 회로차단기에서 분리된 커버의 단면도.

제23도는 제22도의 23-23선 방향에서 본 도면.

제24도는 제18도와 유사한 도면으로서, 본 발명에 따른 커버 인터록의 다른 실시예를 도시하는 부분도.

제25도는 제24도의 25-25선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 회로차단기 22 : 하우징

24 : 베이스 26 : 커버

30 : 프레임 32 : 주접점

34 : 고정 주접점 36 : 가동 주접점

본발명은 성형 케이스 회로차단기에 관한 것으로, 특히 비열처리부와, 래치면 및 리세트면을 규정하는 열처리부를 가지며, 비열처리부에 고정되는 2요소 크레이들 래치와, 아크 생성물이 핸들의 둘레에서 커버를 통해 탈출하는 것을 방지하기 위하여 핸들 배리어를 적소에 유지시키는 수단과, 회로차단기가 온 위치에 있을 때 커버의 분리를 방지하는 커버 인터록에 관한 것이다.

성형케이스 회로차단기는 공지의 물품으로서 본 기술분야에 잘 알려져 있다. 이러한 회로차단기의 예로는 미국 특허 제4,489,295호에 개시된 것을 들 수 있다. 이와 같은 회로차단기는 과전류 상태, 예를 들면 과부하 및 비교적 높은 레벨의 단락상태등으로 인하여 전기 회로가 손상되는 것을 방지하는데에 이용된다.

과부하 상태라함은 일반적으로 전기 회로가 공칭전류정격의 약 200 내지 300%에 상당하는 공칭전류정격의 1000%이상에 상당하는 전류가 흐르는 상태를 말한다.

성형케이스 회로차단기는 케이스의 외부에 위치하는 핸들에 의해서 수동으로 작동되거나 과전류 상태에 반응하여 자동으로 작동될 수 있는 적어도 한쌍의 분리식 접점을 구비하고 있다. 자동 모우드에서, 상기 접점은, 전자식 트립 유닛에 의해서 제어되는 작동기구나, 또는 비교적 높은 레벨의 과전류가 흐르는 동안 고정점점과 가동접점 사이에 발생하는 자기 반발력에 의해서 개방될 수 있다.

자동 모우드중 하나에 있어서, 모든 전극에 사용되는 접점 어셈블리는 전자식 트립 유닛과 기계식 작동기구에 의해서 함께 트립된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 전자식 트립 유닛은 과전류 상태를 감지하기 위한 전류 센서를 구비하고 있다. 과전류 상태가 감지되면 전류 변환기는 전자식 트립 유닛에 내장된 전기 회로에 신호를 공급하여 작동기구를 동작시킴으로써 주접점을 분리시킨다.

다른 하나의 자동 모우드에 있어서, 점점 아암 어셈블리는 기계식 작동기구에서 이탈되어 자기 반발력에 의해 개방된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 가동 주접점을 구비하고 있는 접접 아암을 피봇운동시키는 데에는 자기 반발부재 또는 분로기를 사용한다. 각각의 자기 반발부재는 2개의 다리를 규정하는 대략 V자형상으로 되어 있다. 비교적 높은 레벨의 과전류 상태에서는 전류가 양다리를 통해서 반대방향으로 흐르기 때문에 자기 반발부재의 다리 사이에 자기 반발력이 발생한다. 비교적 높은 레벨의 과전류 상태에서는, 가동 주접접을 구빌한 점점 아암이 상술한 자기 반발력에 의해 블로우 개방(blow open) 된다.

블로우 개방상태가 계속되는 동안, 각각의 접점 아암은 기계식 작동기구와는 별개로 작동된다. 예를 들면, 3상 회로차단기에 있어서 A상에 높은 레벨의 과전류가 흐르면, A상의 접점만이 그것의 반발부재에 의해서 블로우 개방된다. 이때, B상 및 C 상의 접점 아암은 폐쇄된 상태로 유지되므로 A 의 접점 아암의 작동으로 부터 영향을 받지 않는다. B 상 및 C 상의 접점 아암은 전자식 트립 유닛 및 작동기구에 의해서 트립된다. 이것은 단상화 상태로 되는 것을 방지하기 위하여 행하여 진다. 단상화 상태는 모터 등과 같은 회전부하에 접속된 회로차단기에서 발생할 수 있다. 이 경우, 모든 상이 트립되지 않으면 모터는 발전기로서의 기능을 하여 과전류상태의 원인이 될 수 있다.

회로차단기는 작동기구를 래칭하거나 리세팅하기 위한 래치면 및 리세트면을 가진 크레이들(cradle)을 포함한다. 래치면 및 리세트면을 마모작용을 받게 되므로 열처리를 하는 것이 보통이다. 그러나, 크레이들은 여러방향으로 절곡된 복잡한 현상을 가지기 때문에 열처리에 따라 취성을 갖거나 뒤틀리게 된다.

또한, 성형케이스 회로차단기는 성형베이스와, 이것과 나란히 연장된 커버를 포함한다. 커버에는 작동 핸들을 수용할 수 있도록 중앙통공이 형성되어서 회로 차단기를 수동으로 조작할 수 있게 한다. 핸들은 반경방향 연장 손잡이부를 갖춘 아치형 베이스부로 구성된다. 아치형 베이스부는 작동기구에 결합되어 있다. 회로차단기내의 공간적 제약 때문에, 상기 아치형 베이스부는 커버에 형성된 중앙통공을 모든 핸들위치에서 폐쇄하기에는 충분하지 못하다. 그러므로, 아크 생성물이 회로 차단기의 커버를 통해서 탈출하는 것을 방지하기 위해서 커버의 내면에 핸들 배리어를 위치시킨다. 핸들 배리어는 커버에 형성된 중아통공과 핸들의 아치형 베이스부간에 공간을 모든 핸들위치에서 폐쇄하기 위한 미끄럼운동이다.

공지의 회로차단기에 있어서, 핸들 배리어는 핸들의 아치형 베이스부의 상측에 자유로이 배치된다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 핸들의 아치형 베이스부와 핸들 배리어 사이에 간극이 생겨 아크 생성물이 커버를 통해 탈출할 가능성이 있다. 더욱이, 일단 커버가 회로차단기에서 분리된 때에는, 핸들 배리어가 커버에 부착되어 있는 것이 아니기 때문에 핸들의 아치형 베이스부상에 잔류하게 되고, 따라서 커버를 베이스부에 다시 고정시키기 전에 핸들 배리어를 재정렬시킬 필요가 있다. 이러한 재정렬 작업은 매우 번거롭다.

본발명의 목적은 종래기술의 문제점을 극복할 수 있는 열처리 래치면 및 리세트면을 가진 크레이들을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 열처리 래치면 및 리세트면을 가지는 취성이 생기지도 않고 뒤틀리지도 않는 크레이들을 제공하는데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래기술의 문제점을 극복할 수 있는 성형 케이스 회로차단기용 핸들 배리어 지지수단을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 아크 생성물이 커버를 통해 탈출하는 것을 방지할 수 있는 핸들 배리어를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 작동 핸들에 대한 오정렬을 방지할 수 있는 핸들배리어용 정지부재를 제공하는 데에 있다.

본발명의 또 다른 목적은 핸들 배리어를 커버에 대하여 유지시키기 위한 수단을 제공하는 데에 있다. 요컨데, 본 발명은 크레이들부와 열처리부를 갖는 2요소 크레이들 어셈블리에 관한 것이다. 열처리부는 래치면 및 리세트면을 구성한다. 크레이들부는 한쌍의 이격된 크레이들형 아암을 연결부를 통해 서로 연결시킴에 의해서 일체로 형성되어 있다. 열처리부는 연결부에 고정되어서 2요소 크레이들 어셈블리를 형성한다. 억제 장치가 핸들 배리어 커버에 대하여 미끄럼운동 가능하게 지지하여, 커버에 형성된 중앙통공을 모든 핸들위치에서 폐쇄한다. 따라서, 본 발명에 따르면 주접점의 분리에 의해 생성된 아크 생성물이 커버의 중앙통공을 통해 탈출하는 것을 방지할 수 있다. 핸들 배리어와 작동 핸들간의 오정열을 방지하기 위해서 한쪽 방향 또는 양쪽 방향으로 정지부재가 형성될 수가 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 회로차단기가 온 위치에 있을 때 커버의 분리를 방지하기 위하여 커버인터록이 제공된다. 커버 인터록은 핸들 배리어 억제 장치와 별도로 성형될 수도 있고, 일체로 성형될 수도 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예에 의거 설명한다.

참조 번호(20)로 일괄해서 나타낸 성형 케이스 회로차단기는, 성형 베이스(24)와 이것에 나란히 연장되는 성형 커버(26)를 분할선(28)을 따라 조립시킴으로써 형성된 전기절연 하우징(22)을 포함한다. 성형 베이스(24)의 내부공간은 회로 차단기의 각종 부품을 지지하기 위한 프레임(30)으로서 형성된다. 본 명세서에서는 웨스팅하우스 시리이즈 C, L-프레임 성형 케이스 회로차단기에 관하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 원리가 여러 종류의 성형 케이스 회로차단기에 적용될 수 있다는 점을 이해하여야 할 것이다.

프레임(30)은 적어도 한쌍의 분리식 주접점(32)을 지지하고 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 한쌍의 주접점(32)은 고정 주접점(34)과 가동 주접점(36)을 포함한다. 고정 주접점(34)은 일단에 라인측 단자부(38)를 가진 라인측 콘덕터(37)에 설치된다. 라인측 단자부(38)는 하우징(22)으로부터 바깥쪽으로 연장되어 외부의 전기회로에 접속된다. 라인측 콘덕터(37)는 복수개의 고정구(40)에 의해서 프레임(30)에 부착된다.

가동 주접점(36)은 접점 아암(42)에 부착되어 있다. 후에 보다 상세히 설명하겠지만, 점점 아암(42)은 로드 콘덕터 어셈블리(44)에 피봇운동 가능하게 연결되어 있다. 로드 콘덕터 어셈블리(44)는 로드 콘덕터 베이스(48)에 견고하게 부착된 피봇 브래킷(46)을 포함 한다. 이 로드 콘덕터 베이스(48)는 프레임(30)에 고정됨과 아울러 U자형상 로드 콘덕터 (50)에 전기적으로 접속된다. U자형상 로드 콘덕터 (50)는 전자식 트립 유닛(51)의 일부를 형성한다. U자형상 로드 콘덕터 (50)의 일단부는 프레임(30)과 로드 콘덕터 베이스(48)에 고정되어 있다.U자형상 로드 콘덕터 (50)의 타단부는 로드측 단자(53)에 전기적으로 접속되어 외부 전기 회로와의 접속을 허용한다.

전자식 트립 유닛(51)은 접점점(32)을 통하여 흐르는 전류를 검출하기 위한 하나 또는 그 이상의 내부 전류 센서를 갖추고 있다. 또한, 전자식 트립 유닛(51)은 래치기구(54)도 포함하고 있다. 래치기구(54)는 회로차단기(20)의 작동기구(55)와 계합하고 있다. 과전류 상태가 검출되면, 전자식 트립 유닛(51)은 래치기구(54)를 작동시켜서 회로차단기 작동기구(55)의 래치상태를 해제함으로써 주접점(32)이 분리될 수 있게 한다. 또한, 전자식 트립 유닛(51)은 푸쉬버튼(도시하지않음)을 갖추고 있다. 회로차단기(20)는 상기 버튼을 눌러서 트립시킬 수 있다. 전자식 트립 유닛(51)은 본 발명의 일부를 구성하지 않는다.

[작동기구]

작동기구(55)는 주접점(32)을 개폐하기 위한 것이다. 이 작동기구는 토글어셈블리(56)를 갖추고 있으며, 상기 토글 어셈블리는 한쌍의 상측 토글링크(58)와 한쌍의 하측 토글링크(60)을 포함한다. 상측 토글링크(58)의 일단부는 피봇축(62)을 중심으로 피봇운동 가능하게 하측 토글링크(60)에 각기 연결된다. 하측 토글링크(60)의 타단부는 피봇축(63)을 중심으로 피봇운동 가능하게 U자형상 브래킷(61)에 연결된다. 이 U자형상 브래킷(61)은 작동 아암(64)을 가진다. 더욱 구체적으로 설명하면, 작동 아암에 형성된 통공(70)은 하측 토글링크(60)와 작동 아암(64)사이에서 피봇축(63)을 중심으로 한 피봇 연결부를 형성하는 핀(72)을 수용하게 된다. U자형상 브래킷(61)은 크로스바(65)에 견고하게 연결되어 있다. 작동 아암(64)은 접점 아암(42)의 양측에 인접 배치되면, 또한 피봇축(74)을 중심으로 피봇운동 가능하게 한쌍의 사이드 플레이트(75)에 연결된다. 상기 사이드 플레이트는 중앙 전극의 양측에 인접하게 배치되어 있다. 또한, 사이드 플레이트(75)는 후에 상세히 설명하는 바와 같이 성형 베이스(24)에 견고하게 연결된다. 따라서, 크로스바(65)가 피봇축(74)을 중심으로 회전하면 하측 토글링크(60)도 피봇축(63)을 중심으로 피봇운동한다.

작동 아암(64)은 캠면(76)을 갖추고 있다. 이들 캠면(76)은 접점 아암(42)과 작동기구(55)를 기계적으로 연결시키는 역할을 한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 각각의 접점 아암(42)은 캠 로울러 핀(80)을 수용하기 위한 슬롯(78)을 구비하고 있다. 캠 로울러 핀(80)은 접점 아암(42)의 측부에서 바깥쪽으로 연장된다. 캠 로울러 핀(80)의 각 단부에는 캠 로울러 (82)가 수용된다. 캠 로울러 (82)는 캠면(76)과 협동하여 접점 아암(42)과 작동기구(55)를 기계적으로 접속시킨다. 블로우 개방상태를 제외한 모든 상태에 있어서, 캠 로울러(82)는 캠면(76)에 형성된 포켓(83)내에 구속된 상태로 있다. 블로우 개방상태에서, 캠 로울러(82)는 자기 반발력에 의해 포켓(83)으로부터 빠져나와서 작동 기구(55)와 접점 아암(42)간의 접속상태를 해제한다. 이 결과, 접접 아암(42)간의 접속상태를 해제한다. 이 결과 접접 아암(42)은 자기 반발력에 의해서 작동기구(55)와는 별개로 개방될 수 있게 된다. 캠 로울러 핀(80)과 피봇축(74) 사이에 설치된 바이어스 스프링(84)은 접촉압력을 제공하게 되는 바, 접점 아암(42)을 블로우 개방시키려먼, 자기 반발력이 상기 접촉압력보다 클 필요가 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 폐쇄상태에 있어서는 캠 로울러(82)가 포켓(83)내에 정확히 자리잡고 있는 것이 아니라 포켓(83) 부근의 상측에 위치하고 있기 때문에, 접점 아암(42)이 바이어스 스프링(84)에 의해 제2도의 반시계방향으로 가압되어서 주접점(32)사이에 접촉압력을 발생시킨다.

상측 토글링크(58)는 피봇축(88)을 중심으로 피봇운동 가능하게 크레이들 어셈블리(86)에 연결된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 상측 토글링크(58)는 그 일단부에 U자형상 노치(89)를 갖추고 있다. 피봇핀(90)은 크레이들 어셈블리(86)에 의해 지지된다. 또한, 상기 피봇핀(90)은 U자형상 노치(89)에 구속되어서 피봇축(88)을 중심으로 한 피봇 접속부를 규정한다. 크레이들 어셈블리(86)는 피봇축(97)을 중심으로 피봇운동 가능하게 사이드 플레이트(75)에 연결된다.

크레이들 어셈블리(86)는 후에 상세히 설명하는 바와 같이 래치면(92)을 갖추고 있다. 래치면(92)은 전자식 트립 유닛(51)상의 래치기구(54)와 협동한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 래치면(92)이 래치될 경우, 피봇축(62)과 작동 핸들 아암(94) 사이에 연결된 작동 스프링(93)은 작동기구(55)를 가압시켜서 주접점(32)의 폐쇄시 상측 토글링크(58)와 하측 토글링크(60)가 서로에 대하여 동일 선상에 배열되도록 한다. 과전류 상태가 발생하면 전자식 트립 유닛(51)상의 래치기구(54)는 크레이들 어셈블리(86)상에 형성된 래치면(92)을 해제한다. 이어서, 작동 스프링(93)은 크레이들 어셈블리(86)를 피봇축(97)을 중심으로 반시계방향(제2도)으로 회전운동시키고, 그러면 토글 어셈블리(56)는 절첩된다. 그 결과, 작동 아암(64)과 그것에 부착된 크로스바(65)는 시계방향으로 회전하여, 접접 아암(42)을 회전시켜서, 캠 로울러(82)가 캠면(76)의 포켓(83)에 구속되어 있을 경우 주접점(32)을 분리시킨다.

또한, 회로차단기(20)는 핸들 아암(94)에 기계적으로 결합된 절연 작동 핸들(95)을 시계방향으로 개방위치까지 회전시켜서 수동으로 오프시킬 수 있다. 그러면 토글 어셈블리(56)가 절첩되고 그럼으로써 접점 아암(42)이 작동 스프링(93)의 작용하에서 상방으로 회전한다.

핸들아암(94)은 2개의 하향아암(98)을 가진 U자형상 부재로서 형성된다. 하향아암(98)의 자유단(102)은 피봇핀(106)을 구속하기 위한 노치(104)를 갖추고 있다. 피봇핀(106)은 사이드 플레이트(75)에 형성된 V자형상 노치(107)에 의해 지지된다. 회로 차단기(20)가 폐쇄위치 및 트립위치에 있는 경우, 피봇핀(106)은 V자형상 노치(107)에 의해 규정된 포켓(109)내에 구속된 상태로 있다. 개방위치에 있는 경우, 피봇핀(106)은 포켓(109)에 인접하게 배치된다. 이러한 상태에서 토글 어셈블리(56)는 절접된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 하측 토글링크(60)는 회로차단기의 폐쇄위치 또는 개방위치에서 그것이 놓여 있던 위치에 대하여 시계방향으로 배치된다. 이와마찬가지로, 상측 토글링크(58)는 회로차단기의 폐쇄위치 또는 개방위치에서 그것이 놓여 있던 위치에 대하여 반시계방향으로 배치된다.

크레이들 어셈블리(86)상의 래치면(92)이 전자식 트립 유닛(51)상의 래치기구(54)로부터 일단 이탈되고 나면, 작동기구(55)를 리세트시킬 필요가 생겨난다. 리세트 동작은 크레이들 어셈블리(86)상의 래치면(92)이 전자식 트립 유닛(51)상의 래치기구(54)와 계합할 때까지 작동 핸들(95)을 시계방향으로 회전시켜서 행할 수 있다.

작동 핸들(95)에 달린 리세트 핀(108)은 절연 작동 핸들(95)을 시계방향으로 회전시킬 경우 U자형상 핸들아암(94)의 하향아암(98)의 상측부에 형성된 노치(110)내에 구속된다. 또한, 이 리세트 핀(108)은 크레이들 어셈블리(86)에 형성된 리세트면(114)과 계합된다. 작동 핸들(95)을 더 회전시키면, 크레이들 어셈블리(86)상의 래치면(92)이 전자식 트립 유닛(51)상의 래치기구(54)에 계합하여 래치될 때까지 시계방향으로 회전된다.

[보스를 갖는 나사조정식 크린치 조인트]

본 발명의 중요한 특징중 하나는 크린치 조인트로서 형성된 피봇운동 가능한 접점 아암(42)에 있다. 크린치 조인트는 접점 아암(42)과 로드 콘덕터 어셈블리(44)의 사이에 피봇 접속부를 형성한다. 이러한 피봇 접속부를 이용하면 공지의 회로차단기에 사용되는 직조 구리선 또는 층상 분로 어셈블리가 필요 없다.

본발명의 중요한 특징중 하나는 접점 아암(42)과 피봇 브래킷(46)간의 접촉표면을 제어하여 이들 표면에서의 마찰 및 전기적 저항을 조절하는 능력에 있다. 상술한 두가지 요인은 회로차단기(20)의 성능에 영향을 미치기 때문에 제어를 할 필요가 있는 것이다. 더욱 구체적으로 설명하면, 어셈블리를 통한 전류 흐름을 조절하려면 전기 저항을 제어해야 하는 것이다. 또한, 접촉표면간의 마찰이 지나치게 크면 주접점(32)의 개방속도가 둔화되기 때문에 접촉표면간의 마찰도 제어해야 한다.

접점 아암(42)은 일단부(116)에서 상호 연결된 불규칙한 형상의 2개의 병렬 아암(115)으로 이루어진 분지 어셈블리로 되어 있다. 상기 아암(115)의 타단부(118)는 바깥쪽으로 절곡되어 이격 아암부(119)를 형성한다. 이들 이격 아암부(119)는 피봇 브래킷(46)을 수용한다. 아암(115)의 정렬 구멍(122)은 피봇 브래킷(46)의 구멍(124)과 정렬된다. 상기 구멍(122,124)에는 피봇핀(125)이 조립되어서 접점 아암(42)과 피봇 브래킷(46) 사이에서 피봇축(74)을 중심으로 하는 피봇 접속부를 형성한다. 피봇 브래킷(46)은 로드 콘덕터 베이스(48)에 전기적으로 접속된다.

접점 아암(42)의 내면(128)과 피봇 브래킷(46) 사이에 접촉표면을 제어하기 위해서, 피봇 브래킷(46) 상에 구멍(124)과 동심으로 보스(130)가 형성된다. 이 보스(130)는 피봇 브래킷(46)의 양면에서 바깥쪽으로 연장되어 있다. 이 보스(130)는 비교적 매끄러운 접촉표면을 제공하기 위하여 은으로 피복될 수도 있다. 상기 보스(130)는 피봇 브래킷(46)과 접점 아암(42)의 내면(128)사이에 비교적 균일한 접촉표면을 제공함으로써 조인트의 마찰과 전기저항을 제어할 수 있도록 한다.

이격 아암부(119)에 형성된 정렬 구멍(122)은 크린치 스크류(134)를 수용한다. 크린치 스크류(134)의 생크부의 일단에는 파형와셔(136)가 배치된다. 크린치 스크류(134)는 헤드부의 반대쪽 단부가 너트 또는 기타 고정구로 고정됨으로써 파형와셔(136)를 크린치 스크류(134)의 헤드부와 접점 아암(42)의 외측표면(137) 사이에 고정된다. 크린치 스크류(134)와 파형와셔(136)에 의해 접점 아암(42)의 내면(128)과 보스(130)간에 작용하는 마찰의 조절이 가능한다.

접점 아암(42)의 이격 아암부(119)에는 슬롯(78)이 형성되어서 상술한 바와 같은 캠 로울러 핀(80)을 수용한다. 캠 로울러 핀(80)과 피봇핀(74)사이에 연결된 바이어스 스프링(84)은 캠 로울러 핀(80)을 슬롯(78)내에서 가압시킨다.

접점 아암(42)에서 발생한 전류는 상기 어셈블리에 의해서 층상 또는 직조된 구리선 분로기의 사용 없이 접점 아암(42)으로부터 보스(130) 및 피봇 브래킷(46)을 거쳐서 로드측 콘덕터 베이스(48)로 흐를 수 있게 된다.

[테이퍼진 고정 접점 구리선]

본발명의 또 다른 중요한 특징은 주접점(34)이 견고하게 장착되어 있는 라인측 콘덕터(37)에 있다. 보다 상세하게는 라인측 콘덕터(37)는 일반적으로 2개의 반대방향 배치 모서리(149, 150)를 갖는 돌출부(148)와 2개의 전도성 레그부(144, 146)로 둘러싸인 대체로 U자형상의 슬롯을 갖는 대체로 직사각형의 부채로 되어 있다. 돌출부(148)의 모서리(149, 150)는 더 낮은 밀도와 열발산의 능력을 제공 할 수 있는 보다 큰 콘덕터의 단면적을 부여하기 위해서 돌출부(148)의 베이스(151)를 향하여 외측으로 테이퍼져 있다. 테이퍼 모서리(149, 150)는 또한 돌출부(148)의 단면적이 전도성 레그부(144, 146)의 단면적고 실질적으로 동일하도록 형성된다.

라인측 콘덕터(37)내의 U자형상 슬롯(138)은 슬롯 모터(도시하지 않음)를 수용하기 위한 것이며, 또한 비교적 높은 수준의 과전류 상태동안 주접점(32)이 블로우 개방될 수 있도록 자기 반발 루우프의 일부를 형성하기 위한 것이다. 기존의 장치에서 돌출부의 양모서리는 테이퍼져 있지 않다.

그러한 장치는 전체 단면적의 감소로 인해서 라인측 콘덕터의 바람직하지 않은 온도 증가로 이어질 수 있다. 이 바람직하게 않은 온도 증가, 즉 열은 다른 수단에 의해서, 예를 들면 대형 콘덕터를 제공함에 의해서 발산시켜야 한다. 본발명에서와 같은 형상의 라인측 콘덕터를 사용하면, 콘덕터의 전체 단면적이 증가하게 되고, 따라서 상대적으로 커다란 크기의 라인측 콘덕터을 이용함이 없이도 보다 나은 전류 밀도와 열발산을 이룰 수 있다.

앞서 설명한 것처럼 U자형상 슬롯(138)의 기능 중 하나는 자기 반발 루우프를 형성하는 것이다. 이것은 접점 아암(42)내의 전류 흐름과 반대방향으로 라인측 콘덕터(37)내에 전류를 흐르게 함으로써 수행된다. 특히, 라인측 콘덕터(37)는 굳게 고정된 주접점(34)과 외부 전기 회로 사이에 접속을 가능하게 하는 라인측 단자부(38)를 포함한다. 라인측 단자부(38)에 작용한 전류는 제6도에 표시한 화살표 방향으로 흐른다. 이 전류는 제6도에 표시한 것처럼 전도성 레그부(144, 146)사이에서 분할된다. 레그부(144, 146)의 전류는 돌출부(148)에서 합류하여 전도성 레그부(144, 146)와 반대방향으로 흐른다. 제2도에 가장 잘 도시한 것처럼, 접점 아암(42)의 가동 주접점을 통해서 흐르는 전류는 돌출부(148)내의 전류 흐름방향에 대해 반대방향으로 흐른다. 그래서 비교적 높은 레벨의 과전류 발생시 서로 반대방향으로 흐르는 전류에 자기 반발력이 발생되고, 이 자기 반발력에 의해 접점 아암(42)이 시계방향으로 회전함으로써 주접점(32)이 블로우 개방상태로 된다.

U자형상 슬롯(138)의 다른 기능은 슬롯 모터를 수용하는 것이다. 상기 슬롯 모터는 주접점(32)의 블로우 개방을 돕는다. 특히, 전기 절연체로 둘러싸인 대체로 U자형상 의 강철 적층체의 시리즈나 U자형상의 전기절연 고체봉중 어느 하나로 이루어진 상기 슬롯 모터가 주접점(32) 근방에서 U자형상 슬롯(138)내에 수용된다. 상기 슬롯 모터는 비교적 높은 레벨의 과전류 상태에서 발생된 자기장을 집속시켜서, 돌출부(148)와 접점 아암(42)사이의 자기 반발력을 증가시킨다. 이것은 주접점(32)의 분리를 급격히 가속화하고, 그 결과 비교적 높은 아크 저항이 생겨서 장애 전류의 크기가 제한된다.

견고하게 장착된 주접점(32)은 돌출부(184)에 확실하게 고착되어 있다. 아크 런너(158)는 주접점(32)에 인접 배치되어 아크가 아크 슈트(160)로 이동할 수 있게 한다. 상기 아크 슈트(160)는 주접점(32) 분리의 결과로 발생된 하나의 전기 아크를 일련의 전기 아크로 분할하는 데에 사용되고, 분할이 일어나면 전체 아크 전압이 증가되어 장애 전류의 크기가 제한된다.

라인측 콘덕터(37)의 또 다른 중요한 특징은 주접점(32)의 분리시 라인측 콘덕터(37)와 접점 아암(42) 사이에 충분한 전기적 분리를 제공하기 위한 수단에 있다. 특히, 라인측 콘덕터(37)의 한 측면(162)은 하방으로 경사져 있다. 이것은 라인측 콘덕터(37)와 주접점(32)이 다른 전위에 있기 때문에 주접점(32)의 분리시 그들 사이에 더욱 원할한 분리를 할 수 있게 한다.

[사이드 플레이트를 베이스에 고정시키기 위한 사이드 플레이트의 테이퍼진 트위스트탭 고정장치]

본 발명의 또 다른 중요한 특징은 사이드 플레이트(75)를 성형 베이스(24)에 고정시키기 위한 수단에 있다. 사이드 플레이트(75)는 회로차단기(20)의 작동 어셈블리(55)의 일부를 지지하기 위해 사용된다. 보다 상세하게는, 이들 사이드 플레이트(75)는 중앙 전극에 근접 배치되며 다양한 기능을 제공하기 위해 사용된다. 예를 들면, 사이드 플레이트(75)내의 정렬 구멍(164)이 크로소바(65)를 위한 피봇축(74)을 형성한다. 그리고 다른 쌍의 정렬 구멍(168)이 접점이 트립시 크레이들 어셈블리(86)의 반시계방향 회전을 방지한 멈춤핀(170)을 수용한다. 사이드 플레이트(75)의 V자형상 노치(107)가 핸들 아암(94)을 위한 피봇핀(106)을 구속한다. 끝으로, 불규칙 슬롯(172)은 크로스바(65)가 피봇축(74)을 중심으로 회전할 수 있게 한다.

공지의 회로 차단기에 있어서, 사이드 플레이트(75)는 성형 베이스(24)의 하중 지지 플레이트, 또는 구멍에 수용된 스펀 오우버 단부나 스테이크 단부 또는 나사단부를 갖고 하측 모서리로부터 하방으로 넓어지는 탭같은 다양한 수단에 의해 성형베이스(24)에 연결된다.

공지의 다른 회로 차단기에 있어서는, 하방으로 넓어지는 트위스트탭이 곧은 생크부와 커다란 헤드부로 구성된다. 이 트위스트탭은 성형 베이스의 하측에 부착된 스핀 플레이트의 슬롯에 수용된다. 상기 트위스트탭은 비틀려서 사이드 플레이트를 베이스에 고정시킨다. 이러한 구조에 있어서, 트위스트탭이 비틀린 후 사이드 플레이트(75)가 움직이는 것을 방지하기 위해서 트위스트탭의 생크부 길이를 비교적 짧게 제어하는 것이 필요한데, 그 이유는 사이드 플레이트의 움직임이 작동기구의 성능에 영향을 미칠 수도 있기 때문이다.

본발명에 따라 형성된 트위스트탭(174)은 사이드 플레이트(75)의 하측모서리로부터 하방으로 연장되며, 생크부(176)와, 경사면(178)을 규정하는 테이퍼부와, 헤드부(180)를 구비한다. 트위스트탭(174)은 대체로 직사각형의 스핀 플레이트(184)에 형성된 슬롯(182)내에 수용되며, 이 스핀 플레이트(184) 성형 베이스(24)의 하측에 형성된 공동(185)내에 설치된다. 트위스트탭(174)을 비틀면, 스핀 플에이트(184)가 성형 베이스(24)내에 구속된다.

경사면(178)은 스핀 플레이트(184)의 슬롯(182)에 접촉한다. 트위스트탭(174)이 비틀림에 따라 생크부(176)는 더 짧아지고, 그러면 경사면(178)의 좀 더 넓은 부분이 올라가서 슬롯(182)과 결합하여 사이드 플레이트(75)와 성형 베이스(24)를 확실히 결합시킨다.

스핀 플레이트(184)는 스탬프 가공으로 형성되기 때문에, 이 스핀 플레이트는 스탬프 가공중 형성된 브레이크 측면의 거친 모서리가 경사면(178)와 계합하고 있지 않도록 성형 베이스(24) 하측의 공동(185)내에 수용되게 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 스탬프 가공의 결과로 스핀 플레이트(184)의 일측면은 비교적 매끄럽지만 스핀 플레이트(184)의 브레이크 측면은 버어(burr)를 포함할 수도 있다. 성형 베이스(24)에 대한 브레이크 측면의 부적절한 배향을 방지하기 위해서, 스핀 플레이트(184)에는 그 스핀 플레이트가 브레이크 측면을 성형 베이스(24)의 하측에 접촉시키는 상태로만 수용될 수 있도록 키이(key)가 형성되어 있다. 이러한 것은 스핀 플레이트(184)를 인덱싱하는 수단을 제공함으로써 달성된다. 그 인덱싱 수단은 스핀 플레이트(184)으 정반대 모서리(188)에 서로 대체로 평행하게 형성된 연장핑거부(186)를 포함한다.

[회로차단기용의 2요소 크레이들 래치]

본발명의 또 다른 중요한 특징은 U자형상 크레이들부(190)와 L자형상 열처리부(192)를 포함하는 2요소 크레이들 어셈블리(86)에 있다. 열처리부(192)는 래치표면(92)과 리세트표면(114)을 포함한다. 이들 부품은 마모되기 때문에, 일반적으로 열처리를 하게 된다. 그러나, 여러방향의 굴곡을 갖는 크레이들부(190)의 복잡한 형성 때문에, 이들 부분에 열처리를 하게 되면 크레이들 어셈블리(86)는 2요소가 어셈블리로 형성되며, 여기서 래치표면(92) 및 리세트표면(114)과 같은 마모가 잘 되는 표면만이 열처리된다. 크레이들부(190)와 열처리부(192)는 리벳(194) 혹은 다른 적절한 고정구로 서로 고정되어 크레이들 어셈블리(86)를 형성한다.

상기 크레이들부(190)는 평행하게 이격된 2개의 크레이들형 아암(196)의 일단부를, 이 크레이들형 아암(196)에 대체로 직각으로 배치된 연결부(198)에 의해 서로 연결시킴으로써 일체로 형성된다. 크레이들 아암(196)에는 한쌍의 제1정렬 구멍(200)이 형성되어서, 사이드 플레이트(75)에 대한 크레이들 어셈블리(86)의 피봇축(97)을 형성한다. 크레이들형 아암(196)에 형성된 한쌍의 제2 정렬구멍(202)은 상부 토클링크(58)와 크레이들 어셈블리(86)간의 피봇축(88)을 형성한다.

연결부(198)는 2개의 크레이들 아암(196)을 서로 연결시킨다. 연결부(198)에는 리벳(194)을 수용하기 위한 구멍(203)이 형성되어서, 열처리부(192)가 연결부(198)에 고정되도록 한다. 또한 연결부(198)에 대한 열처리부(192)의 결합은 연결부(198)를 보강하는 역할도 한다.

열처리부는 래치표면(92)과 리세트표면(114)을 가지는 일체형 부품이다. 열처리부는 크레이들부(190)처럼 복잡하지도 않고 여러방향의 많은 굴곡을 포함하지도 않기 때문에, 열처리를 하더라도 뒤틀림이 쉽게 발생하지 않는다.

본발명의 또 다른 중요한 특징으로서는, 래치표면(92)과 리세트표면(114)의 결합부분이 부하를 분산시킬 수 있는 평탄하고 매끄러운 표면이 되도록 열처리부(192)가 형성된다는 것이다. 또한, 평탄하고 매끄러운 표면을 사용하게 되면 구성요소 사이의 마찰도 감소된다.

[핸들 배리어 록킹 인서트]

본발명의 또 중요한 특징은 핸들 배리어(302)를 미끄럼운동 가능하게 지지함고 아울러 작동 핸들(95)과 함께 미끄럼운동시켜서, 주접점(32)의 분리에 의해 발생하는 아크 생성물이 커버(26)를 통해 탈출하는 것을 방지한 핸들 배리어록킹 인서트 또는 억제 장치(300)에 있다.

작동 핸들(95)은 커버(26)의 중앙통공(304)을 통해 연장되어 있다. 중앙통공(304)은 작동 핸들(95)을 회전시킬 수 있는 적절한 크기로 되어, 회로차단기(20)의 수동작동을 허용한다. 제18도를 참조하면, 핸들위치(306)는 온 위치, 핸들위치(308)는 오프 위치를 나타낸다.

작동 핸들(95)은 아치형 베이스부(310)와 반경방향연장 손잡이부(312)로 구성된다. 아치형 베이스부(310)는 커버(26)의 내부에서 중앙통공(304)에 인접하게 형성된 아치형 표면(314)상에 안착된다.

아치형 표면(314)은 작동 핸들(95)의 회전이 가능하도록 작동 핸들(95)의 아치형 베이스부(310)의 형상에 부합한다. 중앙통공(304)의 폭은 작동 핸들(95)의 손잡이부(312)의 폭에 알맞는 크기로 설정된다. 회로차단기(20)내의 공간 제약 때문에, 작동 핸들(95)의 아치형 베이스부(310)는 작동 핸들(95)의 모든 위치에서 아크 생성물의 탈출을 방지할 수 있을 정도로 커버(26)의 중앙통공에 가까이 배치되지 못한다. 다라서 핸들 배리어(302)가 작동 핸들(95)의 아치형 베이스부(310)와 커버(26)의 내측 사이에서 중앙통공(304)과 대체로 정렬되도록 배치된다.

상기 핸들 배리어(302)는 작동 핸들(95)의 아치형 베이스부(310)의 윤곽에 부합하도록 비교적 유연한 재료로 이루어져 있다. 핸들 배리어(302)는 커버(26)의 중앙통공(304)보다 길이가 다소 짧은 중앙통공(304)을 갖는 대체로 직사각형의 형상으로 형성된다. 또한, 핸들 배리어(302)에는 직사각형의 각 모서리로부터 외측으로 연장된 두쌍의 아암 혹은 탭(320, 321)이 형성된다. 아암(321)은 아암(320) 보다 상대적으로 더 크다. 이들 아암(321)은 회로차단기 커버(26)의 내측에 일체로 형성된 아치형 표면(314)과 핸들 배리어 록킹 인서트(300) 사이에 구속된다.

보다 상세하게는, 회로차단기 커버(26)내에 일체로 형성된 성형 측벽(324)이 온 위치(306)의 근방에 요입부(326)를 구비하고 있다. 각 측벽(324)은 아치형 표면(314)에 근접 배치된다.

록킹 인서트(300) 는 요입부(326)는 요입부(326)와 대체로 동일한 윤곽으로 형성되어 있다. 일단, 록킹 인서트(300)가 요입부(326)에 삽입되고 나면 각각의 록킹 인서트(300)와 아치형 표면(314) 사이에는 홈(329)이 형성되어 아암(321)을 위한 아치형 경로를 형성한다. 아암(321)은 홈(329)에 끼워져서 구속된다. 핸들 배리어 록킹 인서트(300)는 고정구 혹은 접착제에 의해서 측벽(324)에 고정될 수 있다. 아암(321)이 홈(329)내에 구속됨에 의해서, 핸들 배리어(302)가 회로차단기 커버(26)에 대해 구속된다. 다라서, 커버(26)의 분리시 핸들 배리어(302)는 커버에 비끄럼운동 가능하게 장착될 것이다.

아치형 베이스부(310)위에 형성된 한쌍의 융기부(325)는 아암(320, 321)과 협동하여 작동 핸들(95)이 회전될 때 핸들 배리어(302)를 이동시킨다. 보다 상세하게는, 모서리부(327)가 아치형 베이스부에 대체로 직각으로 회전축에 평행하게 배치된다. 이들 모서리부(327)는 아암(320, 321)과의 계합시 지지면으로서 작용한다. 또한, 융기부(325)는 커버(26)의 개구부(323)을 통해서 볼 때 회로차단기(20)의 상태를 나타내는 식별 표시부를 포함할 수 있다.

핸들 배리어(302)의 과도한 이동을 방지하기 위해서, 요입부(326)의 일부는 온 위치(306)를 향한 방향으로의 정지면으로서 작용하도록 형성될 수도 있다. 상기 정지면은 작동 핸들(95)의 아치형 베이스부(310)에 대한 핸들 배리어(302)의 오정렬을 방지한다. 핸들 배리어(302)는 작동 핸들(95)의 반경방향으로 연장하는 손잡이부(312)와 함께 움직이므로, 정지면(315)에 의해서, 핸들(95)이 온 위치(306)를 향한 방향으로 과도하게 이동함으로써 야기되는 핸들 배리어(302)의 오정렬이 방지될 것이며, 그리하여 중앙통공(304)은 폐쇄될 것이다.

요입부(326)는 다른 방향으로서의 과도한 이동을 방지하도록 형성될 수도 있다. 보다 상세하게는, 작동 핸들(95)이 오프 위치(308)를 향하여 회전될 때 오정렬 혹은 과도한 이동을 방지하기 위해서, 요입부(326)의 일부분(317)이 정지면으로서 작용하도록 형성된다. 그래서, 작동 핸들(95)이 오프 위치(308)를 향해 회전할 때 핸들 배리어(302)의 과도한 이동이 방지된다.

[커버 인터록]

본발명의 또 다른 중요한 특징은 커버 인터록(330)에 있는데, 커버 인터록은 회로 차단기(20)가 온 위치(306)에 있을 때 회로차단기 커버(26)가 베이스(24)로 부터 분리되는 것을 방지한다. 일 실시태양에 있어서, 커버 인터록(330)은 대체로 직사각형의 블록(332)으로 형성되는데, 이 블록(332)은 그것(332)의 종방향 축이 회로차단기(20)의 종방향 측에 대략 평행하도록 온 위치(306) 근방에서 측벽(324)과 일체로 형성된 렛지(334)에 고정되어 있다.

작동 핸들(95)은 작옹기구(55)에 연결되어 있다. 커버 인터록(330)은 온 위치(306)에서 자공 핸들의 아치형 베이스부(310)의 저부 모서리(336)를 구속한다. 그러나, 회로차단기가 온 위치(306)로부터 이동할 때, 직사각형 블록(332)이 작동 핸들(95)의 아치형 베이스부(310)의 저부모서리(336)를 해제하여 커버(26)를 제거할 수 있게 한다. 커버 인터록(330)은 핸들 배리어(302)의 록킹인서트(300)에 근접 배치되므로, 록킹인서트(300)와 일체로 성형될 수도 있고, 별도의 분리부품으로서 형성된 후, 렛지(334)에 고정될 수 도 있다.

다른 실시태양에 있어서, 커버 인터록(330)은 측벽(324)에 고착되지 않고 커버(26)의 내면(314)에 고정된다. 이 실시태양에 있어서, 커버 인터록(330)은 작동 핸들(95)이 온 위치(306)에 있을 때 아치형 베이스부(310)의 모서리(336)와 결합하도록 작용하는 연장 립부(extending lip portion)(334)를 갖는 C자형상 부재(342)로 형성된다. 이 실시태양에 있어서, 커버 인터록(330)은 접착제 또는 고정구(도시하지 않음)에 의해서 커버(26)의 내면(341)에 부착될 수도 있다. 또한, 이 실시태양에 있어서, 커버 인터록(330)은 상부 접점 아암(42)에 대해 간극을 제공하기 위하여 슬롯(348)을 갖추고 있다.

이상의 설명에 비추어 볼 때 본 발명은 여러 가지로 변경 및 수정할 수 있음이 명백하다. 따라서, 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 위에서 설명한 것과 다른 방식으로 본 발명을 실시할 수도 있다는 점을 이해하여햐 할 것이다.

Claims (9)

1. 베이스부(24)와, 중앙통공(304)를 가지는 커버부(26)를 구비하는 하우징(22)과; 상기 베이스부에 배치된 한쌍 또는 그 이상의 분리식 주접점(32)과; 상기 한쌍 또는 그 이상의 분리식 주접점에 동적으로 접속된 작동기구(55)와; 회로차단기를 온 위치와 오프 위치 사이에서 수동으로 작동시킬 수 있도록 상기 작동기구에 동적으로 접속되고, 베이스부(310)와, 상기 커버부의 중앙통공(304)으로부터 외향으로 연장된 손잡이부(312)를 갖는 핸들(95)과; 상기 핸들의 모든 위치에서 상기 커버부의 중앙통공을 폐쇄하기 위한 배리어를 제공하는 수단(302)을 포함하는 성형 케이스 회로차단기(20)에 있어서, 상기 회로차단기가 온 위치에 있을 때 상기 커버부의 분리를 방지하는 수단(330, 340)과; 상기 배리어 제공수단(302)을 상기 커버부에 대하여 미끄럼운동 가능하게지지하기 위한 것으로서, 상기 분리방지수단과 일체로 성형되는 지지수단(300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로차단기.
2. 제1항에 있어서, 상기 커버부(26)는 상기 중앙통공(304) 근방에 측벽을 갖추고 있으며, 상기 측벽에는 상기 지지수단(300)을 수용하기 위한 요입부(326)가 형성된 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로차단기.
3. 제6항에 있어서, 상기 지지수단(300)이 접착제에 의해서 상기 측벽(324)의 요입부(326)에 고정된 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로차단기.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리방지수단(330)이 상기 지지수단(300)과 인접 배치된 하나 또는 그 이상의 블록(332)을 포함하는 것을 특징으로 하느 성형 케이스 회로차단기.
5. 제4항에 있어서, 상기 블록(332)에 형상이 직사각형인 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로 차단기.
6. 제5항에 있어서, 상기 블록(332)은 그것이 종축이 상기 회로차단기의 종축과 평행하도록 배치 되는 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로차단기.
7. 제1항에 있어서, 상기 분리방지수단(340)이 C자형상 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로차단기.
8. 제6항에 있어서, 상기 C자형상 부재가 상기 커버부(26)의 중앙통공(304)에 인접 배치되는 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로차단기.
9. 제8항에 있어서, 상기 C자형상 부재가 상기 한쌍의 분리식 주접점(32)의 이동을 허용하는 슬롯(348)을 구비하는 것을 특징으로 하는 성형 케이스 회로 차단기.

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