KR101620298B1

KR101620298B1 - 수동 리셋을 갖는 원격 동작 회로 차단기

Info

Publication number: KR101620298B1
Application number: KR1020140119881A
Authority: KR
Inventors: 미첼 패새노; 지안전 린
Original assignee: 칼링 테크놀로지스 인크.
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2016-05-23
Also published as: IN2014MU02781A; JP2015056405A; KR20150030620A; CA2861869A1; CN104465252A; US9859084B2; JP6033265B2; EP2849200A1; CN104465252B; EP2849200B1; US20150070114A1; CA2861869C

Abstract

본 발명은 회로 보호를 위한 회로 차단기 메커니즘에 의해 및 회로 차단기 메커니즘의 작동을 요구치 않고 기능하는 스위치 레버 메커니즘에 의해 별개로 제어되는 회로를 개폐하는 이동가능한 접촉 암을 구비하는 회로 차단기에 관한 것이다. 스위치 레버는 원격 작동기, 예를 들어, 솔레노이드에 의해 원격으로 작동될 수 있다. 작동시 원격 작동기가 오프 위치에 있을 때 원격 작동기로의 전력이 상실되었을 때, 원격 작동기를 온 위치로 이동시켜, 회로를 닫힌 상태로 리셋하는 수동 리셋 메커니즘이 제공된다.

Description

수동 리셋을 갖는 원격 동작 회로 차단기{REMOTE OPERATED CIRCUIT BREAKER WITH MANUAL RESET}

본 발명은 일반적으로 원격 동작 회로 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로 차단기 핸들 메커니즘과 분리된 솔레노이드 메커니즘을 사용하여 동작될 수 있는 접촉 암을 사용하여 원격으로 동작되는 회로 차단기에 관한 것이다.

회로 차단기는 전기 회로에 과부하 또는 단락 회로에 의한 손상이 야기되지 않게 하는데 사용될 수 있는 디바이스이다. 예를 들어, 회로 차단기에 의해 보호된 회로에 전력 서지(power surge)가 발생하면, 차단기가 트립(trip)된다. 이에 의해 "온(on)" 위치에 있던 차단기는 "오프(off)" 위치로 플립(flip)되고, 이에 의해 차단기로부터 유도되는 전기 전력이 차단된다. 이런 방식으로 트립하는 것에 의해 회로 차단기는 과부하 회로에서 시작하는 화재를 예방할 수 있고, 전기를 인출(drawing)하는 디바이스 또는 보호된 회로에 연결된 다른 디바이스가 파괴되는 것을 예방할 수 있다.

표준 회로 차단기는 라인(line)과 부하를 구비한다. 일반적으로, 라인은 대부분 종종 전력 회사로부터 들어오는 전기를 수신한다. 이것은 때때로 회로 차단기에의 입력이라고 언급된다. 때때로 출력이라고 언급되는 부하는 회로 차단기로부터 공급되고 회로 차단기로부터 공급되는 전기 성분에 연결된다. 회로 차단기는 회로 차단기에 직접 연결된 개별 성분, 예를 들어, 에어컨을 보호하거나, 또는 회로 차단기는 전기 소켓에서 종료하는 전력 회로에 연결된 다수의 성분, 예를 들어 가정용 기기를 보호할 수 있다.

회로 차단기는 퓨즈의 대안으로 사용될 수 있다. 한번 사용되면 교체되어야 하는 퓨즈와 달리, 회로 차단기는 (수동으로 또는 자동적으로) 리셋되어 정상 동작을 다시 재개할 수 있다. 일정 영역으로 가는 전력이 셧다운(shuts down)되었을 때, 오퍼레이터는 전기 패널을 검사하여 "오프" 위치로 트립된 차단기를 찾을 수 있다. 이 차단기가 "온" 위치로 플립되면 전력이 다시 들어온다.

일반적으로, 회로 차단기는 하우징 내에 위치된 2개의 접촉부를 구비한다. 일반적으로, 제1 접촉부는 고정되어 있고, 라인이나 부하에 연결될 수 있다. 일반적으로, 제2 접촉부는 제1 접촉부에 대하여 이동가능하여, 회로 차단기가 "오프"이거나 또는 트립된 위치에 있을 경우, 제1 및 제2 접촉부들 사이에는 갭이 존재하여 라인은 부하와 분리된다.

회로 차단기는 통상 드물게 동작되도록 설계된다. 일반적인 응용에서 회로 차단기는 전력 스파이크(power spike) 또는 다른 전기 장애에 의해 트립될 때에만 동작될 수 있다. 전력 스파이크는 일반적인 회로의 정상 동작 동안에는 규칙적으로 일어나지 않는다.

그러나, 일부 응용에서는 회로 차단기를 보다 자주 동작시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전기를 절감하기 위하여 하나의 위치로부터 빌딩의 전체 층으로 전력 분배를 제어하는 것이 유리할 수 있다. 이것은 전체 층 회로를 위한 차단기를 수동으로 트립하는 것에 의해 수행될 수 있다. 원격 제어부, 타이머, 운동 센서 등을 사용하여 회로 차단기를 원격으로 수동으로 트립하는 것이 더 바람직할 수 있다.

다른 응용에서, 유지 보수 목적을 위해 회로 차단기를 원격으로 동작시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 오퍼레이터는 회로 차단기를 수동으로 트립하여 보호된 회로에 전류를 차단(de-energize)하여 이 회로를 검사하거나 수리할 수 있다. 그러나, 일부 회로에서, 차단기를 동작시키면 위험한 아크(arc)가 발생하여, 오퍼레이터의 안전을 위협할 수 있다. 또 다른 회로에서, 회로 차단기는 한정된 또는 위험한 환경에 위치될 수 있다. 이 위치에서, 회로 차단기를 원격으로 동작시키는 것이 더 유리하다.

회로 차단기를 원격으로 제어하는 알려진 방법으로는 회로 차단기 메커니즘을 의도적으로 트립시키고 이를 리셋할 수 있는 메커니즘을 회로 차단기에 포함하는 것이 있다. 이 메커니즘의 예로는 트립 메커니즘을 작동시키는데 사용된 솔레노이드 또는 모터, 및 이 트립 메커니즘을 재무장(rearming)시키는 것에 의해 회로 차단기를 리셋하는데 사용되는 솔레노이드 또는 모터이다.

그러나, 이런 방식으로 회로 차단기를 전력 스위치 또는 원격 제어부로 사용하면 이 회로 차단기는 그렇지 않은 일반적인 회로 보호 응용에서 거칠 수 있는 동작 사이클의 수를 훨씬 더 초과하여 동작 사이클을 거칠 수 있다. 이에 의해 이 회로 차단기는 허용가능하지 않게 조기에 고장날 수 있다. 일반적인 회로 차단기 메커니즘은 20,000 내지 30,000회의 사이클 후에 고장 나도록 설계된다.

이러한 회로 차단기가 고장 전에 견딜 수 있는 사이클의 수를 증가시키기 위하여, 트립 메커니즘 및 임의의 스프링을 포함하는 회로 차단기의 모든 성분, 즉 링크(linkage), 도피구(escapement), 시어스(sears: 연소 부분), 대시포트(dashpot), 바이메탈 열전쌍(bimetal thermal) 성분, 또는 이 메커니즘의 일부인 다른 성분은 그렇지 않은 경우 요구될 수 있었던 것보다 훨씬 더 강력한 방식으로 설계되어야 한다. 이것은 회로 차단기를 생산하는 비용을 상당히 증가시킨다.

이 문제는 본 출원의 양도인에 양도된 2012년 8월 29일에 출원된 미국특허출원 제13/598,217호에 개시된 본 발명에 의해 성공적으로 해결되었다. 그러나, 본 명세서에 개시된 설계가 이전에 알려진 원격 동작 회로 차단기 설계에 비해 상당한 잇점을 제공하는 것이지만, 추가적인 특징이 제공될 여지가 발견되었다.

보다 구체적으로, 미국특허출원 제13/598,217호에 개시된 바와 같이, 차단기가 안전을 위하여 이 상태에 있을 때 솔레노이드로의 DC 전력이 상실되는 경우 "원격으로 열린(remote open)" 상태에 차단기를 "고정"하는 것이 바람직할 수 있으나, 일부 응용에서는 전력이 상실된 시간에 솔레노이드의 위치에 상관없이 솔레노이드가 DC 전력을 상실하는 경우에 회로 차단기를 "수동으로 리셋"할 수 있는 것이 바람직한 것으로 발견되었다. 예를 들어, 차단기가 "원격으로 열린" 상태에 있고 DC 전력이 상실된 경우, 솔레노이드 내 영구 자석이 플런저를 이 위치에 홀딩할 수 있다. 미국특허출원 제13/598,217호에 개시된 이전의 설계를 사용할 때 이것이 발생하면, 차단기는 DC 전력이 존재하지 않는 경우 "닫힌(closed)" 상태로 수동으로 리셋하지 못할 수 있다. 이것은 일부 응용에서는 바람직할 수 있으나, 모든 응용에서 바람직한 것은 아니다.

따라서 원격으로 또는 수동으로 작동될 수 있고 차단기가 "원격으로 열린" 상태에 있을 때 솔레노이드로의 DC 전력이 상실된 경우에도 차단기를 "닫힌" 위치로 수동으로 리셋할 수 있는 회로 차단기가 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 원격으로 턴온 및 턴오프될 수 있는 회로 차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 회로 차단기 메커니즘과 분리된 메커니즘을 사용하여 턴온 및 턴오프될 수 있는 회로 차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 차단기가 "원격으로 열린" 상태에 있을 때 원격 온/오프 메커니즘으로의 전력이 상실된 경우에도 "닫힌" 위치로 수동으로 리셋될 수 있는 회로 차단기를 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적은 전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르는 닫힌 상태와, 전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르지 않는 열린 상태 사이에서 서로에 대하여 이동가능한 제1 및 제2 접촉부를 구비하는 회로 차단기를 제공하는 것에 의해 달성된다. 링크 조립체는 맞물린 위치와 해제된 위치 사이에서 이동가능하고, 해제된 위치에 있을 때, 제1 및 제2 접촉부들은 열린 상태에 있다. 원격 작동기는 온 위치와 오프 위치 사이에서 이동가능하고, 여기서 링크 조립체가 맞물린 위치에 있을 때 및 원격 작동기가 온 위치에 있을 때, 제1 및 제2 접촉부들은 닫힌 상태에 있고, 링크 조립체가 맞물린 위치에 있을 때 및 원격 작동기가 오프 위치로 이동될 때, 제1 및 제2 접촉부들은 열린 상태로 서로에 대하여 이동된다. 작동시 원격 작동기가 오프 위치에 있을 때 원격 작동기로의 전력이 상실되었을 때, 원격 작동기를 온 위치로 이동시켜, 제1 및 제2 접촉부를 닫힌 상태로 리셋하는 수동 리셋 메커니즘이 제공된다.

일부 실시예에서, 원격 작동기는 플런저를 포함하는 솔레노이드를 포함하고 이 플런저는 연장된 위치와 수축된 위치 사이에서 이동가능하다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 원격 작동기는 플런저가 수축된 위치에 있을 때 온 위치에 있고, 원격 작동기는 플런저가 연장된 위치에 있을 때 오프 위치에 있다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 솔레노이드는 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때 연장된 위치를 유지하도록 플런저를 바이어스(bias)시키는 적어도 하나의 영구 자석을 포함한다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 수동 리셋 메커니즘의 작동시 원격 작동기가 오프 위치에 있을 때 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때, 플런저는 연장된 위치로부터 수축된 위치로 적어도 하나의 영구 자석의 바이어스에 대항하여 이동된다.

일부 실시예에서, 회로 차단기는 온 위치와 오프 위치 사이에서 수동으로 작동가능한 핸들을 더 포함하며, 여기서 핸들이 온 위치에 있을 때, 링크 조립체는 맞물린 위치에 있고 핸들이 오프 위치에 있을 때 링크 조립체는 해제된 위치에 있다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 원격 작동기가 오프 위치에 있을 때 원격 작동기로의 전력이 상실되었을 때, 핸들을 온 위치로부터 오프 위치로 이동시키고 나서 다시 온 위치로 이동시키는 것에 의해 수동 리셋 메커니즘이 작동된다.

일부 실시예에서, 제1항의 회로 차단기는 임계값을 초과하는 전기 전류가 회로 차단기를 통과하는 것에 응답하여 링크 조립체를 맞물린 위치로부터 해제된 위치로 이동시키는 트립 메커니즘을 더 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 및 제2 접촉부 중 하나는 회로 차단기의 하우징에 대해 고정되어 있고, 제1 및 제2 접촉부 중 다른 하나는 하우징에 대해 이동가능하다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 이동가능한 접촉부는 고정 접촉부에 대해 선회 가능하게 장착된 레버 조립체에 배치된다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 레버 조립체는 제1 및 제2 접촉부에서 닫힌 상태에 있는 위치 쪽으로 바이어스된다.

일부 실시예에서, 레버 조립체는 접촉 부분 및 캠 부재(camming member)를 포함하며, 이동가능한 접촉부는 접촉 부분에 지지(carried)된다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 접촉 부분 및 캠 부재는 서로 연결되어 이들 사이에 선회가능성(pivotability)이 제한된다.

일부 실시예에서, 캠 부재는 원격 작동기를 향하는 외부 캠 표면을 포함하며, 이 외부 캠 표면은 돌기에 의해 분리된 2개의 포켓(pocket)을 포함하며, 이 포켓은 원격 작동기가 오프 위치에 있을 때 원격 작동기의 일부분에 의해 맞물리도록(engaged) 구성된다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 캠 부재는 내부에 핀이 배치되는 내부 개구를 포함하며, 이 핀은 회로 차단기의 하우징에 대하여 고정되어 있다. 이들 실시예 중 어느 것에서, 내부 개구는 일반적으로 삼각형 형상이고, 이 삼각형 형상에서 일 변(side)은 일반적으로 포켓을 포함하는 외부 캠 표면과 일반적으로 평행하고, 포켓을 포함하는 외부 캠 표면과 일반적으로 평행한 변에는 디텐트(detent)가 형성되고, 이 디텐트는 내부 개구 내에 배치된 핀과 맞물리는 사이즈와 형상으로 형성된다.

본 발명의 더 다른 목적 및 특정 특징과 잇점은 첨부 도면 및 이하 상세한 설명을 고려하면 보다 더 명백해질 것이다.

도 1은 닫힌 위치를 도시하는, 본 발명의 일 측면에 따른 예시적인 회로 차단기의 측면도이다.
도 2는 원격으로 열린 위치를 도시하는, 도 1에 도시된 예시적인 회로 차단기의 다른 측면도이다.
도 3은 트립 위치를 도시하는, 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 회로 차단기의 다른 측면도이다.
도 4는 본 발명의 측면에 따라 도 1 내지 도 3에 도시된 예시적인 회로 차단기의 요소들의 위치의 여러 조합을 반영하는 테이블을 도시한다.
도 5는 본 발명의 측면에 따라 도 1 내지 도 3에 도시된 예시적인 회로 차단기에 가능한 여러 상태 전이를 반영하는 상태도이다.
도 6은 닫힌 위치를 도시하는, 본 발명의 측면에 따른 제2 예시적인 회로 차단기의 측면도이다.
도 7은 원격으로 열린 위치를 도시하는, 도 6에 도시된 제2 예시적인 회로 차단기의 다른 측면도이다.
도 8은 수동으로 열린 또는 트립 위치를 도시하는, 도 6에 도시된 제2 예시적인 회로 차단기의 다른 측면도이다.
도 9a 및 도 9b는 솔레노이드로의 DC 전력이 상실된 경우에 수축된 위치로 수동으로 리셋된 솔레노이드의 플런저를 도시하는, 도 6에 도시된 제2 예시적인 회로 차단기의 측면도이다.

도 1은 본 발명의 측면에 따른 예시적인 회로 차단기(100)를 도시한다.

회로 차단기(100)는 라인 단자(110)에 연결된 고정 접촉부(105)를 포함한다. 라인 단자는 일부 응용에서 전력 회사에 의해 공급되는 발전기(미도시)와 같은 전력 소스로부터 전기를 수신한다.

이동가능한 접촉부(115)는 제1 선회점(pivot point)(135) 및 제2 선회점(170)에서 선회하는 것에 의해 닫힌 위치(125)와 열린 위치(200 및 300)(도 2 및 도 3) 사이에서 이동될 수 있는 이동가능한 접촉 암(120)에 배치된다.

이동가능한 접촉 암(120)은 링크(145)에 의해 트립 메커니즘(140)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 트립 메커니즘(140)은 비-트립 상태이다. 링크는, 트립 메커니즘(140)이 트립될 때 이동가능한 접촉 암을 닫힌 위치로부터 열린 위치로 이동시키도록 바이어스된 스프링 메커니즘(미도시)을 포함할 수 있다.

결함 검출기(150)는 이동가능한 단자에 연결되고, 초과 전류와 같은 결함 상태가 발생할 때 트립 메커니즘(140)을 작동시키도록 구성된다. 일부 응용에서, 결함 검출기는 회로와 인라인으로 배치된 솔레노이드이다. 솔레노이드를 통한 전류가 특정 레벨을 초과하는 경우, 솔레노이드는 트립 메커니즘을 작동시키는데 충분한 전자기장을 생성한다. 솔레노이드는 전류가 특정 레벨을 초과할 때 트립 메커니즘을 작동시키는 플런저 또는 다른 전기자를 선택적으로 포함할 수 있다.

다른 결함 검출 방법을 사용하여 특정 상태가 발생시 트립 메커니즘을 트립시킬 수 있는 것으로 이해된다.

이동가능한 접촉부(115)는 결함 검출기(150) 및 커넥터(116)를 통해 부하 단자(199)에 연결된다. 이동가능한 접촉부(115)가 도 1에 도시된 바와 같이 닫힌 위치에 있을 때, 고정 접촉부(105) 및 이동가능한 접촉부(115)는 서로 접촉하여, 전기가 라인 단자(110)로부터 접촉부(105 및 115)를 통해 부하 단자(199)로 흐를 수 있다.

핸들(160)은 트립 메커니즘(140)을 리셋하는데, 또는 트립 메커니즘(140)을 수동으로 트립하는데 더 제공된다.

이동가능한 접촉 암(120)은 이동가능한 접촉 암(120)이 제2 선회점(170) 주위로 슬라이딩하거나 및/또는 선회할 수 있게 하는 가이드 채널(165)을 포함한다. 이동가능한 접촉 암(120)은 레버(175)를 더 포함한다. 이 레버는 이동가능한 접촉 암(120)과 일체로 형성되거나, 또는 이동가능한 접촉 암(120)에 부착된 별개의 부품일 수 있다.

작동기 솔레노이드(180)는 레버(175)에 연결된 플런저(185)를 구비한다. 레버(175), 이동가능한 접촉 암(120) 및 가이드 채널(165)은, 트립 메커니즘(140)이 도시된 바와 같이 비-트립 상태에 있고 작동기 솔레노이드(180)가 작동될 때, 플런저(185)가 화살표(190) 방향으로 이동하여, 선회점(135)에 대해 이동가능한 접촉 암(120)을 선회시키고 제2 선회점(170)을 따라 가이드 채널(165)을 슬라이딩시키는 것에 의해 이동가능한 접촉 암(120)을 닫힌 위치(125)로부터 제2 열린위치(200, 도 2)로 이동시키도록 배치된다.

작동기 솔레노이드(180)와 같은 작동기를 포함시켜 접촉부(105 및 115)를 이런 방식으로 개폐하면 접촉부들이 작동기 솔레노이드를 통해 열릴 때에는 접촉부들이 작동되지 않으므로, 트립 메커니즘(140) 및 그 연관된 성분의 강인성(robustness)을 증가시키는 것과 연관된 추가적인 비용을 초래함이 없이 회로 차단기의 수동 동작 사이클의 수를 증가시킬 수 있는 잇점을 제공할 수 있다. 이런 방식으로, 동작 수명은 일반적인 응용에서 대략 200,000 사이클로 증가 될 수 있다.

작동기 솔레노이드(180)는 원격 신호를 사용하여 작동될 수 있다. 작동기 솔레노이드(180)는 영구 자석(192)을 포함하는 쌍안정(bistable) 또는 래칭(latching) 솔레노이드일 수 있다. 이 경우에, 플런저(185)는 작동기 솔레노이드(180)가 올바른 극성으로 전류 공급되지 않는 한, 그 위치에 홀딩된다.

극성 스위치(194)는 커넥터(196)를 사용하여 작동기 솔레노이드(190)에 연결될 수 있다. 극성 스위치(194)는 플런저(185)를 연장하거나 수축하기 위하여 어느 극성의 펄스 신호를 작동기 솔레노이드(180)에 제공할 수 있다. 신호가 존재하지 않을 때, 플런저(185)는 솔레노이드(180)에 의해 제 위치에 홀딩된다.

영구 자석(192)은, 작동기 솔레노이드(180)가 전류 차단될 때, 플런저(185)가 화살표(190) 방향으로 인출되어, 이동가능한 접촉부(115)를 닫힌 위치(125)로부터 제2 열린 위치(200, 도 2)로 이동시키는 것에 의해 회로를 개방하도록 배치될 수 있다.

바이어스 스프링(198)은 플런저(185)가 일 방향으로만 힘을 제공할 필요가 있도록 레버(175)를 바이어스하도록 선택적으로 배치될 수 있다.

도 2는 도 1에서와 같이, 트립 메커니즘(140)이 비-트립되지만, 이동가능한 접촉 암(120)이 제2 열린 위치(200)에 있는 상태에 있는 예시적인 회로 차단기(100)를 도시한다.

도 3은 트립 메커니즘(140)이 트립된 상태에 있는 예시적인 회로 차단기(100)를 도시한다. 여기서, 이동가능한 접촉 레버(120)는 이동가능한 접촉부(115)가 열린 위치(300)에 홀딩되도록 링크(145)를 통해 트립 메커니즘(140)에 의해 이동되었다. 트립 메커니즘(140)이 트립 상태에 있을 때, 이동가능한 접촉부(115)는 플런저(185)의 위치에 상관없이 고정 접촉부(105)와 닫힌 상태로 리턴할 수 없다. 이것은 작동기 솔레노이드(180)를 통해 원격 시스템을 사용하여 결함 후 회로 차단기를 재동작(re-engage)시킬 수 없다는 것을 의미한다.

트립 메커니즘(140)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 비-트립 상태에 있을 때, 접촉부(115 및 105)는 솔레노이드(180)를 작동시키는 것에 의해 자유로이 개폐될 수 있다. 그러나, 트립 메커니즘(140)이 트립 상태에 있을 때에는, 접촉부(115 및 105)는 솔레노이드(180)를 작동시키는 것에 의해 닫힌 상태로 되돌아갈 수 없다. 이것은 회로 차단기(100)의 면전에 바로 있는 오퍼레이터로 하여금 위험한 상태를 초래할 수 있는 차단기를 원격으로 또는 자동적으로 다시 닫는 시도를 무시하게 하는 것에 의해 안전을 증가시킬 수 있는 잇점을 제공할 수 있다.

유사하게, 연장된 위치에 있는 동안 작동 솔레노이드(180)의 작동을 방지하는 극성 스위치(194)로의 전력이 상실되면, 트립 메커니즘(140) 또는 핸들(160)을 사용하여 접촉부(115 및 105)를 열고, 핸들(160)을 사용하여 접촉부(115 및 105)를 닫는 것이 가능하게 된다. 그러나, 수축된 위치에 있는 동안 작동 솔레노이드(180)의 작동을 방지하는 극성 스위치(194)로의 전력이 상실되면, 핸들(160)을 사용하여 접촉부들을 다시 닫는 것은 불가능하다. 이것은 핸들(160)을 동작시키는 것에 의해 위험한 상태를 초래할 수 있는 차단기를 다시 닫는 시도를 방지하는 것에 의해 안전을 증가시키는 잇점을 제공할 수 있다. 일부 응용에서, 작동 솔레노이드(180)의 플런저(185)를 극성 스위치(194)에 전력을 요구함이 없이 연장된 위치로 이동시킬 수 있게 하는 추가적인 메커니즘(미도시)이 포함될 수 있다. (도 6 내지 도 9와 연관하여 아래에 설명된) 다른 실시예에서, 차단기가 "원격으로 열린" 상태에 있을 때 원격 온/오프 메커니즘으로의 전력이 상실된 경우에도 회로 차단기는 "닫힌" 위치로 수동으로 리셋될 수 있다.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 가능한 회로 차단기 위치들의 여러 조합을 도시하는 테이블이다.

회로 차단기 메커니즘(140) 및 레버(175)가 온 위치(상태 A)에 있을 때, 이동가능한 접촉 암은 닫힌 위치에 있고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 흐를 수 있다.

상태(A)로부터, 회로 차단기 메커니즘(140)이, 예를 들어 회로 차단기 메커니즘(140)을 수동으로 또는 과전류 상태를 통해 트립하는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암(120)은 제1 열린 위치(300)로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 더 이상 흐를 수 없다.

상태(A)로부터, 레버(175)가, 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동시키는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암(120)은 제2 열린 위치로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 더 이상을 흐를 수 있다.

회로 차단기 메커니즘(140) 및 레버(175)가 오프 위치(상태 B)에 있을 때, 접촉 암은 제1 열린 위치(300)에 있고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 흐를 수 없다.

상태(B)로부터, 회로 차단기 메커니즘(140)이, 예를 들어 회로 차단기 메커니즘을 리셋하는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암(120)은 제2 열린 위치로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 여전히 흐를 수 없다. 이것은 예를 들어, 안전 위험이 원격 오퍼레이터에 알려져 지역(local) 오퍼레이터가 회로 차단기를 리셋하는 경우에도, 원격 오퍼레이터가 전류 흐름을 방지할 수 있게 하는 잇점을 제공할 수 있다.

상태(B)로부터, 레버(175)가, 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동시키는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암(120)이 제1 열린 위치(300)로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 여전히 흐를 수 없다. 이것은 예를 들어, 안전 위험이 지역 오퍼레이터에 알려져 원격 오퍼레이터가 차단기를 스위칭온 하는 시도를 한 경우에도, 지역 오퍼레이터가 전류 흐름을 방지할 수 있게 하는 잇점을 제공할 수 있다.

회로 차단기 메커니즘(140)이 온 위치에 있고 레버(175)가 오프 위치(상태 C)에 있을 때, 이동가능한 접촉 암은 제2 열린 위치에 있고, 전류는 회로 차단기를 흐를 수 없다.

상태(C)로부터, 회로 차단기 메커니즘(140)이, 예를 들어 회로 차단기 메커니즘(140)을 수동으로 또는 과전류 상태를 통해 트립하는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암(120)은 제1 열린 위치(300)로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 여전히 흐를 수 없다.

상태(C)로부터, 레버(175)가, 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동시키는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암이 닫힌 위치로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 흐를 수 있다.

회로 차단기 메커니즘(140)이 오프 위치에 있고, 레버(175)가 온 위치(상태 D)에 있을 때에는, 이동가능한 접촉부 레버(175)가 제1 열린 위치(300)에 있고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 흐를 수 없다.

상태(D)로부터, 회로 차단기 메커니즘(140)이, 예를 들어 회로 차단기 메커니즘을 리셋하는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉부 레버(175)는 닫힌 위치로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 흐를 수 있다.

상태(D)로부터, 레버(175)가, 예를 들어 작동 솔레노이드를 원격으로 작동시키는 것에 의해 토글된 경우, 이동가능한 접촉 암은 제1 열린 위치(300)로 이동하고, 전류는 회로 차단기(100)를 통해 여전히 흐를 수 없다.

도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 회로 차단기의 예시적인 구현에 따라 및 도 4의 테이블에 반영된 바와 같이 가능한 여러 상태 전이를 도시하는 상태도이다. 전류가 회로 차단기를 통해 흐르는 상태는 상태(A)만이다. 이 상태도를 보면 먼저 상태(D) 또는 상태(C)를 통과하지 않고서는 상태(B)로부터 상태(A)로 직접 전이하는 것은 불가능하다는 것이 명백하다. 따라서 상태(B)는 회로 차단기(100)의 안전 상태라고 생각될 수 있다.

상태(D)로부터 상태(A)로의 전이는 회로 차단기 메커니즘(140), 예를 들어, 메커니즘을 리셋할 수 있는 지역 오퍼레이터에 의해 제어된다. 원격 오퍼레이터는 지역 오퍼레이터에 의해 제어된 상태(D)를 만나는 것에 의해서만 상태(B)로부터 상태(A)로 전이를 개시할 수 있다.

유사하게, 상태(C)로부터 상태(A)로의 전이는 레버 오퍼레이터, 예를 들어, 솔레노이드(180)를 사용하여 레버(175)를 작동시키는 원격 오퍼레이터에 의해 제어된다. 지역 오퍼레이터는 원격 오퍼레이터에 의해 제어된 상태(C)를 만나는 것에 의해서만 상태(B)로부터 상태(A)로 전이를 개시할 수 있다.

이런 방식으로, 회로 차단기(100)는 보호된 회로에 전류를 공급하기 전에 회로 차단기(100)의 오퍼레이터들 사이에 논리적 동의를 요구하는 것에 의해 추가된 안전 층을 제공하도록 구성될 수 있다.

이제 도 6 내지 도 9b를 참조하면, 전술된 바와 같이, 일부 응용에서 차단기가 "원격으로 열린" 상태에 있을 때 원격 온/오프 메커니즘으로의 전력이 상실된 경우에도 회로 차단기는 "닫힌" 위치로 수동으로 리셋될 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 이 특징은 도 6 내지 도 9b에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에 제공된다.

많은 점에서, 회로 차단기(600)는 도 1 내지 도 3과 관련하여 전술된 회로 차단기(100)와 실질적으로 동일한 방식으로 동작한다. 그리하여, 유사한 특징 및 동작을 반복하지 않고, 회로 차단기(600)와 전술된 회로 차단기(100) 사이의 차이만이 여기서 설명된다.

가장 명백한 차이 중 하나는 솔레노이드의 위치에 관한 것이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 회로 차단기(100)의 실시예에서, 작동 솔레노이드(180)는 레버(175)의 선회점(135)을 통과하는 수직면에 대하여 접촉부(105, 115)와 동일한 측에 배치되어, 솔레노이드(180)의 플런저(185)가 연장되면 접촉부(105, 115)가 닫히고, 플런저가 수축되면 접촉부(105, 115)가 열린다. 한편, 도 6 내지 도 9b에 도시된 회로 차단기(600)의 실시예에서, 작동 솔레노이드(680)는 레버 조립체(675)의 선회점(635)을 통과하는 수직면에 대하여 접촉부(605, 615)와 반대쪽에 배치되어, 솔레노이드(680)의 플런저(685)가 수축되면 접촉부(605, 615)가 닫히고(도 6), 플런저가 연장되면 접촉부(605, 615)(도 7)가 원격으로 열린다.

다른 명백한 차이는 회로 차단기(100)의 상대적으로 간단한 레버(175)가 상당히 상이한 기능을 제공하는 훨씬 더 복잡한 레버 조립체(675)로 대체된 것이다.

회로 차단기(100)의 레버(175)와 같이, 레버 조립체(675)는 이동가능한 접촉부(615)가 배치된 접촉 부분(676)을 포함하고, 이 접촉 부분(676)은 선회점(635)에 대해 링크(645)에 선회가능하게 장착되고, 채널(665) 내에 슬라이딩가능하게 배치된 핀(670)을 구비한다. 이들 요소의 동작이 전술된 회로 차단기(100)의 동작과 유사하므로, 추가적인 설명은 제공되지 않는다.

그러나, 레버(175)가 솔레노이드(180)의 플런저(185)에 의해 맞물리는 단순한 연장부를 포함하는 회로 차단기(100)와는 달리, 레버 조립체(675)는 훨씬 더 복잡한 형상을 구비하는 캠 부재(677)를 포함한다. 캠 부재(677)는 선회점(678)에 대해 선회가능성이 제한된 접촉 부분(676)에 부착된다. 선회가능성이 제한된다는 의미는 아래에서 보다 상세히 설명된다.

솔레노이드를 향하는 캠 부재(677)의 외부 표면은 돌기에 의해 분리된 2개의 포켓(679)을 포함하고, 이 포켓(679)은 플런저(685)가 연장될 때 솔레노이드(680)의 플런저(685)의 단자 단부에 의해 맞물리도록 구성된다. 이들 포켓(679)의 목적은 아래에 보다 상세히 설명된다.

캠 부재(677)는 내부에 제공된 내부 개구(681)를 더 포함한다. 내부 개구(681)는 일반적으로 삼각형 형상이고 이 삼각형 형상에서 일 변(683)은 포켓(679)을 포함하는 캠 부재(677)의 외부 표면과 일반적으로 평행하다. 전술된 변(683)의 상부 단부를 향해 디텐트(682)가 제공되고, 이 디텐트는 개구(681) 내에 배치되고 하우징에 대하여 고정 장착된 핀(684)을 수용하도록 사이즈 정해진다. 다시, 개구(681), 디텐트(682) 및 핀(684)의 목적은 아래에 보다 상세히 설명된다.

캠 부재(677)는 캠 부재(677)의 위치 및 이에 의해 회로 차단기(600)의 상태(예를 들어, 닫힌 상태, 원격으로 트립된 상태, 수동으로 트립된 상태 등)의 지시를 나타내는 신호를 제공하기 위하여 회로 차단기(600)의 하우징에 대하여 고정 장착된 하나 이상의 (도 6에는 2개가 도시되어 있다) 홀 효과 센서(697)를 트리거하도록 사용될 수 있는 자석(690)을 구비할 수 있다. 위치를 나타내는 신호는 원격 위치, 예를 들어, 전력 관리 시스템에 전달되거나 및/또는 예를 들어, LED 상태 지시자(692)를 통해 회로 차단기의 상태를 국부적으로 나타내는데 사용될 수 있다.

이제 도 6 내지 도 9b를 참조하면, 회로 차단기의 동작은 보다 상세히 설명된다.

제일 먼저, 도 6을 참조하면, 회로 차단기(600)의 닫힌 위치가 도시된다. 핸들(660)은 (즉, 도면에서 우측 쪽을 향해) 온 위치에 있고, 솔레노이드(680)의 플런저(685)가 (즉, 원격으로 닫힌 위치에) 수축되고, 회로 차단기는 트립되지 않았다. 이 경우에, 링크(645)는 그 닫힌 위치에 있고, 접촉부(605, 615)는 닫힌 상태로 바이어스되어 전기가 흐를 수 있게 된다.

이제 도 7을 참조하면, 회로 차단기(600)의 원격으로 열린 위치가 도시된다. 핸들(660)은 (즉, 도면에 우측 쪽을 향해) 온 위치에 있고, 회로 차단기는 트립되지 않았다. 따라서, 링크(645)는 닫힌 위치에 있다. 그러나, 솔레노이드(680)의 플런저(685)는 (즉, 원격으로 열린 위치로) 연장되어 있다. 플런저(685)의 단자 단부는 캠 부재(677)의 외부 표면에 있는 상부 포켓(679)과 맞물려 캠 부재(677)를 선회점(678)에 대해 우측으로 선회하여, 여기서 내부 개구(681)의 변(683)에 있는 디텐트(682)는 고정 핀(684)을 수용한다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 선회점(678)의 우측으로 캠 부재(677)의 상부 표면은 레버 조립체(675)의 접촉 부분(676)의 하부측과 이미 접촉하고 있고, 접촉 부분(676)은 캠 부재(677)와 선회되어 접촉부(605, 615)는 바이어스에 대항하여 서로 접촉함이 없이 원격으로 열린 위치로 이동되어 전기가 흐를 수 없게 된다.

이 원격으로 열린 위치에서 접촉부(605, 615)들 사이의 갭은 회로 차단기가 트립 위치 또는 수동 오프 위치(도 8에 도시되고 전술되어 있음)에 있을 때 존재하는 갭보다 더 작은 것이 주목된다. 이 원격으로 열린 위치에 있는 자석(690)은 2개의 홀 효과 센서(697) 중 하부 센서를 커버/작동시키는 것이 또한 주목된다.

전술된 바와 같이, 이제 솔레노이드(680)가 도 7에 도시된 원격으로 열린 위치에 있는 동안 전력(통상 DC 전력)을 상실하였다고 가정하자. 도 1 내지 도 3에 도시된 회로 차단기(100)와 관련하여 전술된 바와 같이, 사용된 솔레노이드(180, 680)는 통상 영구 자석을 사용하는데, 이 영구 자석은 전력이 상실된 경우 제 위치에 플러저를 홀딩한다. 따라서, 원격으로 열린 위치에 있을 때 솔레노이드(680)로의 전력이 상실된 경우, 솔레노이드(680)에 있는 영구 자석이 연장된 위치에 플런저(685)를 홀딩하도록 시도한다. 도 6 내지 도 9b에 도시된 실시예에 따르면 영구 자석의 힘이 극복될 수 있어서 플런저가 수축된 위치로 수동으로 리셋될 수 있어 회로 차단기(600)는 닫힌 위치(도 9a 및 도 9b에 도시)로 수동으로 리셋될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(680)의 플런저(685)는 전력이 상실된 것으로 인해 솔레노이드(680)에 있는 영구 자석에 의해 연장된 위치에 홀딩된다. 회로 차단기(600)를 닫힌 위치로 리셋하기 위하여, 핸들(660)은 도 8에 도시된 바와 같이 오프 또는 열린 위치로 수동으로 이동된다. 이에 의해 링크(645)는 수동으로 오프 위치 또는 트립 위치로 이동하여 (회로 차단기(100)와 관련하여 보다 상세히 전술되어 있음), 레버 조립체(675)의 접촉 부분(676)이 추가적으로 위쪽으로 선회하고 및 접촉부(605, 615)가 심지어 더 멀어지게 선회하고, 자석(690)이 2개의 홀 효과 센서(697) 중 상부 센서를 커버/작동시킬 수 있다. 이 이동으로 캡 부재(677)가 위쪽으로 풀링(pull)되어 여러 일이 일어난다.

제일 먼저, 내부 개구(681)의 변(683)에 있는 디텐트(682)로부터 밖으로 고정 핀(684)이 이동되고, 캠 부재(677)가 위쪽으로 이동할 때, 핀(684)은 일반적으로 삼각형 개구(681)의 바텀에 도달할 때까지 변(683)을 따라 아래쪽으로 슬라이딩된다. 추가적으로, 캠 부재(677)는 선회점(678) 주위로 레버 조립체(675)의 접촉 부분(676)에 대해 선회한다(즉, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 선회점(678)의 우측으로 캠 부재(677)의 상부 표면은 레버 조립체(675)의 접촉 부분(676)의 하부측과 더 이상 접촉하지 않는다).

이렇게 위쪽으로 이동하고 캠 부재(677)가 선회한 결과, 캠 부재(677)의 외부 표면은 솔레노이드(680)의 플런저(685)에 대해 위쪽으로 슬라이딩하여, 플런저(685)의 단자 단부가 이제 하부 포켓(679)에 배치되어 이와 맞물린다.

도 8에 도시된 위치로부터, 핸들(660)은 이제 온/닫힌 위치(도 9a 및 도 9b에 화살표(900)에 의해 지시된) 쪽으로 다시 이동되어, 링크(645)를 닫힌 위치 쪽으로 이동시키고, 레버 조립체(675)의 접촉 부분(676) 및 캠 부재(677)가 도 9a 및 도 9b에 도시된 위치를 통해 선회하여, 솔레노이드의 영구 자석에 의해 가해지는 힘에 상관없이 솔레노이드(680)의 플런저(685)를 연장된 위치로 다시 이동시켜, 플런저(685)가 수축된 위치로 리턴할 수 있고 레버 조립체(675)의 접촉 부분(676)은 닫힌 위치로 다시 바이어스되어 접촉부(605, 615)들이 서로 접촉하여 회로 차단기(600)를 통해 전기가 흐를 수 있다.

캠 부재(677)가 이동하여 플런저(685)를 수축된 위치로 완전히 다시 이동시킬 필요가 없다는 것이 주목된다. 대신에, 플런저(685)는 일반적으로 영구 자석에 의해 연장된 위치에 홀딩되지만, 수축된 위치 쪽으로 바이어스되어 있어서, 요구되는 것은 캠 부재(677)가 플런저(685)를 충분히 멀리 (도 9b에 도시된 위치로) 이동시켜 영구 자석의 힘이 약해지고 플런저(685)가 수축된 위치로 다시 바이어스될 수 있게 하는 것(즉, 도 6에 도시된 성분의 위치로 리턴하는 것)일 뿐이다.

이것은, 예를 들어, 다음과 같이 달성될 수 있다. 핸들이 온/닫힌 위치 쪽으로 이동될 때, 레버 조립체(675)의 캠 부재(677)가 아래쪽으로 이동된다. 이것이 일어날 때, 고정 핀(684)은 내부 개구(681)의 변(683)을 따라 위쪽으로 슬라이딩함과 동시에, 플런저(685)의 단자 단부는 캠 부재(677)의 외부 표면을 따라 위쪽으로 슬라이딩하여 하부 포켓(679)으로부터 빠져나간다. 그 결과, 고정 핀(684)과 플런저(685)의 단자 단부 사이의 캠 부재(677) 부분의 수평 두께는 (캠 부재(677)의 외부 표면의 포켓(679)들 사이에 부분적으로 상승된 부분이 있는 것으로 인해) 증가하여, 일반적으로 대향하는 외부쪽 힘이 고정 핀(684) 및 플런저(685)의 단자 단부에 생성된다. 고정 핀(684)은 고정되어 있고 힘은 플런저(685)를 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 좌측으로 이동시킨다. 플런저(685)가 충분히 멀리 이동하면, 플런저(685)를 좌측으로 바이어스시키는 힘은 플런저(685)를 우측으로 홀딩하는 영구 자석의 힘을 극복하여, 플런저(685)가 완전히 수축하게 된다.

본 발명은 요소들의 특정 배열, 특징 등을 참조하여 설명되었지만, 이들은 모든 가능한 배열 또는 특징을 모두 나열한 것이 아니며, 사실 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 많은 변형과 변경이 일어날 수 있을 것이다.

Claims

전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르는 닫힌 상태와 전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르지 못한 열린 상태 사이에서 서로에 대하여 이동가능한 제1 및 제2 접촉부;
맞물린 위치와 해제된 위치 사이에서 이동가능한 링크 조립체로서, 상기 해제된 위치에서, 상기 제1 및 제2 접촉부가 상기 열린 상태에 있는 링크 조립체;
온 위치와 오프 위치 사이에서 이동가능한 원격 작동기로서, 상기 링크 조립체가 상기 맞물린 위치에 있을 때 및 상기 원격 작동기가 상기 온 위치에 있을 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 닫힌 상태에 있고, 상기 링크 조립체가 상기 맞물린 위치에 있을 때 및 상기 원격 작동기가 상기 오프 위치로 이동할 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 상기 열린 상태로 서로에 대해 이동되는 원격 작동기;
작동시 상기 원격 작동기가 오프 위치에 있고 상기 원격 작동기로의 전력이 상실되었을 때, 상기 원격 작동기를 온 위치로 이동시켜, 상기 제1 및 제2 접촉부를 상기 닫힌 상태로 리셋하는 수동 리셋 메커니즘; 및
온 위치와 오프 위치 사이에서 수동으로 작동가능한 핸들;
을 포함하고,
상기 핸들이 상기 온 위치에 있을 때, 상기 링크 조립체는 상기 맞물린 위치에 있고, 상기 핸들이 상기 오프 위치에 있을 때, 상기 링크 조립체는 상기 해제된 위치에 있고;
상기 수동 리셋 메커니즘은, 상기 원격 작동기로의 전력이 상실되고 상기 원격 작동기가 상기 오프 위치에 있을 때, 상기 핸들을 상기 온 위치로부터 상기 오프 위치로 이동시키고 나서 다시 상기 온 위치로 이동시키는 것에 의해 작동되는;
것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제1항에 있어서, 상기 원격 작동기는 플런저를 포함하는 솔레노이드를 포함하고, 상기 플런저는 연장된 위치와 수축된 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제2항에 있어서, 상기 플런저가 상기 수축된 위치에 있을 때 상기 원격 작동기는 상기 온 위치에 있고, 상기 플런저가 상기 연장된 위치에 있을 때 상기 원격 작동기는 상기 오프 위치에 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제3항에 있어서, 상기 솔레노이드는 상기 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때 상기 플런저를 바이어스시켜 상기 연장된 위치를 유지하는 적어도 하나의 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제4항에 있어서, 상기 수동 리셋 메커니즘의 작동시 상기 원격 작동기가 상기 오프 위치에 있을 때 상기 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때, 상기 플런저는 상기 연장된 위치로부터 상기 수축된 위치로 상기 적어도 하나의 영구 자석의 바이어스에 대항하여 이동되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
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제1항에 있어서, 상기 회로 차단기는 임계값을 초과하는 전기 전류가 회로 차단기를 통과하는 것에 응답하여 상기 링크 조립체를 상기 맞물린 위치로부터 상기 해제된 위치로 이동시키는 트립 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접촉부 중 하나는 상기 회로 차단기의 하우징에 대하여 고정되어 있고, 상기 제1 및 제2 접촉부 중 다른 것은 상기 하우징에 대하여 이동가능한 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제9항에 있어서, 상기 이동가능한 접촉부는 상기 고정 접촉부에 대하여 선회가능하게 장착된 레버 조립체에 배치된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제10항에 있어서, 상기 레버 조립체는 상기 제1 및 제2 접촉부가 상기 닫힌 상태에 있는 위치를 향해 바이어스된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제10항에 있어서, 상기 레버 조립체는 하나의 접촉 부분 및 하나의 캠 부재를 포함하고, 상기 이동가능한 접촉부는 상기 접촉 부분에 지지되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제12항에 있어서, 상기 접촉 부분 및 상기 캠 부재는 선회가능성이 제한되도록 서로 연결된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제12항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 원격 작동기를 향한 외부 캠 표면을 포함하고, 상기 외부 캠 표면은 돌기에 의해 분리된 2개의 포켓을 포함하며, 상기 포켓은 상기 원격 작동기가 상기 오프 위치에 있을 때 상기 원격 작동기의 일부분에 의해 맞물리도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제14항에 있어서, 상기 캠 부재는 내부에 핀이 배치된 내부 개구를 포함하고, 상기 핀은 상기 회로 차단기의 하우징에 대하여 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제15항에 있어서, 상기 내부 개구는 일반적으로 삼각형 형상이고, 이 삼각형 형상에서 일 변은 상기 포켓을 포함하는 상기 외부 캠 표면과 일반적으로 평행하고, 상기 포켓을 포함하는 상기 외부 캠 표면과 일반적으로 평행한 변에는 디텐트가 형성되고, 상기 디텐트는 상기 내부 개구 내에 배치된 상기 핀과 맞물리는 사이즈와 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제10항에 있어서, 상기 레버 조립체의 위치를 센싱하고 하나의 위치 표시 신호를 출력하는 센서 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제17항에 있어서, 상기 센서 조립체는 자석 및 적어도 하나의 홀 효과 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제18항에 있어서, 상기 자석은 상기 레버 조립체 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제17항에 있어서, 상기 위치 표시 신호에 응답하여 조명이 이루어지는 적어도 하나의 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
하우징;
전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르는 닫힌 상태와, 전기 전류가 상기 회로 차단기를 통해 흐르지 않는 열린 상태 사이에서 서로에 대해 이동가능한 제1 및 제2 접촉부로서, 상기 제1 및 제2 접촉부 중 하나는 상기 하우징에 대하여 고정되어 있고, 상기 제1 및 제2 접촉부 중 다른 것은 상기 하우징에 대하여 이동가능한 제1 및 제2 접촉부;
상기 하우징에 대하여 선회가능하게 장착된 레버 조립체로서, 상기 이동가능한 접촉부는 상기 레버 조립체에 배치되고, 상기 레버 조립체는 상기 제1 및 제2 접촉부가 상기 닫힌 상태에 있는 위치 쪽으로 바이어스된 레버 조립체;
맞물린 위치와 해제된 위치 사이에서 이동가능한 링크 조립체로서, 상기 해제된 위치에 있을 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 상기 열린 상태에 있는 링크 조립체;
온 위치와 오프 위치 사이에서 수동으로 작동가능한 핸들로서, 상기 핸들이 상기 온 위치에 있을 때, 상기 링크 조립체는 상기 맞물린 위치에 있고, 상기 핸들이 상기 오프 위치에 있을 때 상기 링크 조립체는 상기 해제된 위치에 있는 핸들;
임계값을 초과하는 전기 전류가 상기 회로 차단기를 통과하는 것에 응답하여 상기 링크 조립체를 상기 맞물린 위치로부터 상기 해제된 위치로 이동시키는 트립 메커니즘;
연장된 위치와 수축된 위치 사이에서 이동가능한 플런저를 포함하는 솔레노이드로서, 상기 링크 조립체가 상기 맞물린 위치에 있을 때 및 상기 솔레노이드의 플런저가 상기 수축된 위치에 있을 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 상기 닫힌 상태에 있고, 상기 링크 조립체가 상기 맞물린 위치에 있을 때 및 상기 솔레노이드의 플런저가 상기 연장된 위치로 이동될 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 상기 열린 상태로 서로에 대해 이동되는 솔레노이드; 및
작동시 상기 플런저가 상기 연장된 위치에 있을 때 상기 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때, 상기 솔레노이드의 플런저를 상기 수축된 위치로 이동시켜, 상기 제1 및 제2 접촉부를 상기 닫힌 상태로 리셋하는 수동 리셋 메커니즘;
을 포함하는 회로 차단기이고, 상기 수동 리셋 메커니즘은 상기 핸들을 상기 온 위치로부터 상기 오프 위치로 이동시키고 나서 다시 상기 온 위치로 이동시키는 것에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제21항에 있어서, 상기 솔레노이드는 상기 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때 상기 플런저를 바이어스시켜 연장된 위치를 유지하는 적어도 하나의 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제22항에 있어서, 상기 수동 리셋 메커니즘의 작동시 상기 솔레노이드가 상기 연장된 위치에 있을 때 상기 솔레노이드로의 전력이 상실되었을 때, 상기 플런저는 상기 연장된 위치로부터 상기 수축된 위치로 상기 적어도 하나의 영구 자석의 바이어스에 대항하여 이동되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제21항에 있어서, 상기 레버 조립체는 하나의 접촉 부분 및 하나의 캠 부재를 포함하고, 상기 이동가능한 접촉부는 상기 접촉 부분에 지지되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제24항에 있어서, 상기 접촉 부분 및 상기 캠 부재는 선회가능성이 제한되도록 서로 연결된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제24항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 솔레노이드를 향하는 외부 캠 표면을 포함하고, 상기 외부 캠 표면은 돌기에 의해 분리된 2개의 포켓을 포함하고, 상기 포켓은 상기 플런저가 상기 연장된 위치에 있을 때 상기 솔레노이드의 플런저에 의해 맞물리도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제26항에 있어서, 상기 캠 부재는 내부에 핀이 배치된 내부 개구를 포함하고, 상기 핀은 상기 하우징에 대하여 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제27항에 있어서, 상기 내부 개구는 일반적으로 삼각형 형상이고, 이 삼각형 형상에서 일 변은 상기 포켓을 상기 외부 캠 표면과 일반적으로 평행하고, 상기 포켓을 포함하는 상기 외부 캠 표면과 일반적으로 평행하는 변에는 디텐트가 형성되고, 상기 디텐트는 상기 내부 개구 내에 배치된 상기 핀과 맞물리는 사이즈와 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르는 닫힌 상태와 전기 전류가 회로 차단기를 통해 흐르지 못한 열린 상태 사이에서 서로에 대하여 이동가능한 제1 및 제2 접촉부;
맞물린 위치와 해제된 위치 사이에서 이동가능한 링크 조립체로서, 상기 해제된 위치에서, 상기 제1 및 제2 접촉부가 열린 상태에 있는 링크 조립체;
온 위치와 오프 위치 사이에서 이동가능한 원격 작동기로서, 상기 링크 조립체가 맞물린 위치에 있을 때 및 상기 원격 작동기가 온 위치에 있을 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 닫힌 상태에 있고, 상기 링크 조립체가 맞물린 위치에 있을 때 및 상기 원격 작동기가 오프 위치로 이동할 때, 상기 제1 및 제2 접촉부는 상기 열린 상태로 서로에 대해 이동되는 원격 작동기; 및
작동시 상기 원격 작동기가 오프 위치에 있고 상기 원격 작동기로의 전력이 상실되었을 때, 상기 원격 작동기를 온 위치로 이동시켜, 상기 제1 및 제2 접촉부를 상기 닫힌 상태로 리셋하는 수동 리셋 메커니즘;
을 포함하고,
상기 제1 및 제2 접촉부 중 하나는 상기 회로 차단기의 하우징에 대하여 고정되어 있고, 상기 제1 및 제2 접촉부 중 다른 것은 상기 하우징에 대하여 이동가능하고, 상기 이동가능한 접촉부는 상기 고정 접촉부에 대하여 선회가능하게 장착된 레버 조립체에 배치되며,
상기 레버 조립체는 하나의 접촉 부분 및 하나의 캠 부재를 포함하고, 상기 이동가능한 접촉부는 상기 접촉 부분에 지지되는;
것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제29항에 있어서, 상기 레버 조립체는 상기 제1 및 제2 접촉부가 상기 닫힌 상태에 있는 위치를 향해 바이어스된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제29항에 있어서, 상기 접촉 부분 및 상기 캠 부재는 선회가능성이 제한되도록 서로 연결된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제29항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 원격 작동기를 향한 외부 캠 표면을 포함하고, 상기 외부 캠 표면은 돌기에 의해 분리된 2개의 포켓을 포함하며, 상기 포켓은 상기 원격 작동기가 상기 오프 위치에 있을 때 상기 원격 작동기의 일부분에 의해 맞물리도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제32항에 있어서, 상기 캠 부재는 내부에 핀이 배치된 내부 개구를 포함하고, 상기 핀은 상기 회로 차단기의 하우징에 대하여 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제33항에 있어서, 상기 내부 개구는 일반적으로 삼각형 형상이고, 이 삼각형 형상에서 일 변은 상기 포켓을 포함하는 상기 외부 캠 표면과 일반적으로 평행하고, 상기 포켓을 포함하는 상기 외부 캠 표면과 일반적으로 평행한 변에는 디텐트가 형성되고, 상기 디텐트는 상기 내부 개구 내에 배치된 상기 핀과 맞물리는 사이즈와 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제29항에 있어서, 상기 레버 조립체의 위치를 센싱하고 하나의 위치 표시 신호를 출력하는 센서 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제35항에 있어서, 상기 센서 조립체는 자석 및 적어도 하나의 홀 효과 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제36항에 있어서, 상기 자석은 상기 레버 조립체 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.
제35항에 있어서, 상기 위치 표시 신호에 응답하여 조명이 이루어지는 적어도 하나의 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기.